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碳纤维复合材料结构设计要点(4)

发布日期:2018-08-27 00:00 来源:http://www.cedar-composites.com 点击:

 纤维铺放的实际情况
铺叠所用资料为预浸料,因为纤维具有带宽,不能彻底依照抱负的纤维途径进行铺放,因而依照抱负道路进行最近似的处理。将铺层分红条状铺叠,2 条鸿沟都为抱负的纤维途径,可是这条状铺层纤维途径依照某条鸿沟彻底接连,断纤维的端头将会集散布于另一条鸿沟上。这样1 个铺层中是由若干条这样的条状铺层拼接而成,断纤维和接连纤维将在铺层中替换铺放。

依据笼统的界说,显着断纤维会集散布于零件的两侧。能够使断纤维和接连纤维在铺层中替换,并且能够控制这种替换的频率使断纤维和接连纤维趋于均匀。

条状铺层的裁剪

条状铺层的宽度要依据零件的外形制定,其根本宗旨是确保铺层中纤维接连和均匀,并且使得操作最便利。

(1)断定铺层带宽。

带宽的选择要满意:

·小于铺叠最大带宽;

·整个条状铺层能按规则途径全

部贴敷于铺叠曲面上;

·合适铺叠。

(2)条状铺层的鸿沟选取。

·在最小截面线上取一点,然后依据断定的带宽取点,直至截面线的鸿沟;

·过这些点,以受力方向为引导方向,以零件的铺叠面为支持面,做测地线;

·依据这些线在铺叠面上切开铺层;

·将这些切开后的铺层展开成平面,所得形状即为所需条状铺层的外形;

·在厚度方向上,每层上的拼接线都尽量错开必定距离,不要在沿厚度方向上重合。

(3)45°和90°的纤维途径。

45 °的抱负纤维途径是45 °应力方向,90 °的抱负纤维途径是90°应力方向。

 



新办法的含义

复合资料结构中承载纤维的关键是要接连和绷紧。有一种曲面铺叠办法是将等高线做为基准,其具体做法是用一组平行的平面去切开曲面,将交线做为铺层的基准方向并且作为小铺层的拼接线。这种办法关于平面是正确的,可是关于曲面时就会呈现问题,在铺叠并排的小铺层时会呈现不规则形状,在预浸料的边际呈现大量的断纤维,有的地方乃至一切的纤维都是断的,这种现象会随曲率的改变而加重。明显,断了的纤维不能传递载荷,只要在垂直于切开平面的邻近的纤维是接连的,这种办法不合理。

此办法并没有添加接连纤维的数量,因为关于一层来说厚度不能添加,所以这个曲面的最小截面决议了其接连纤维的数量。可是添加的是绷紧的接连纤维的数量,抱负的情况是一切接连的纤维都绷紧。假如某处曲率改变较大,则需要采纳相应的办法。

一起此办法利用现有的设备,途径的细化、预浸料的切开、铺叠中的定位都能够处理,并且铺层铺叠时变形小、简单铺叠,这样在工程化生产中其质量一致性彻底能够确保,假如将此办法进一步推行,选用自动铺叠设备完成则愈加合理。

 



结束语

依照上述新办法能够部分处理双曲面的纤维途径和铺叠之间的联系,尤其是机身和全体结构。

相关标签:碳纤维改装

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