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碳纤维复合材料结构设计要点

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碳纤维复合材料结构设计要点

发布日期:2018-03-08 作者:上海越科新材料股份有限公司 点击:

强度与刚度

既然是结构部件,那么设计者首先要考虑的是强度和刚度。部件在外力载荷的作用下,有抵抗变形与破坏的能力,但是这个能力又是有限度的。

如何确定部件的使用载荷,不会超出部件的能力极限,是通过材料力学计算得出。而部件的这个能力极限,就是碳纤维复合材料结构设计者需要考虑的问题。

通过合理的搭配纤维和树脂,优化纤维排布,用最少的材料,满足设计需求,体现了复合材料设计者精湛的技巧。不过决定复合材料强度与刚度的因素,不但与纤维和树脂的种类有关,还与碳纤维的铺层方向以及层与层之间结合搭配有关。

所以,设计者在设计碳纤维复合材料结构部件时,需要考虑三个层级结构的力学性能。

由基体和增强材料复合而成的单层材料,其力学性能决定于组分材料的力学性能、相几何(各相材料的形状、分布、含量)和界面区的性能。

由单层材料层合而成的层合体,其力学性能决定于单层材料的力学性能和铺层几何(各单层的厚度、铺设方向、铺层序列) 。

最顶层结构是指通常所说的工程结构或产品结构,其力学性能决定于层合体的力学性能和结构几何。

上海越科新材料股份有限公司成立于2006年,是结构复合材料技术提供商和产品制造商,专注于高性能要求和大型的结构性复合材料件的整体解决方案提供,模具设计制造,整体流水线总包,原材料供应。主要经营:环氧体系脱模剂聚酯体系脱模剂封孔剂等。



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