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碳纖維資訊:復合材料受力類型與破壞模式

文章出處:網絡責任編輯:編輯人氣:發表時間:2020-06-25【

  

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個別疊層積層板為由單層復合資料板依據所需角度積層成為多層板。復合資料結構為依結構所受軸力、彎矩、剪力與扭力的大小,由受力情況決定復合資料積層板疊層特點(疊層方向與數量)。并於復材積層板疊層設計時鈴須考慮,避免疊層積層板因受簡單力作用,產生的偶合效應。經過受力與對稱性考量后,可決定復合資料結構復材疊層方向、數量與順序,如此便可決定積層板潔構承載與變形才干。
  關於復合資料結構受力破壞模式,特做以下之說明:
  其一,結構復合資料基層板蒙受與纖維方向0º同方向之荷重,受軸拉力後破壞模式說明如下述:
  1、積層板纖維方向與軸力方向0º同向,受力後纖維斷裂,且樹脂剪力破壞。
  2、積層板纖維方向為±45º軸力方向為0º;受粒後因樹脂與纖維積跟強度不足導致破壞。
  3、積層板纖維方向與軸力方向0º同向,受力後因樹脂與纖維接合弦度不足,導致積層板沿著厚度方向破壞。 內容來自123456
  4、積層板纖維方向為0º;軸力方向為90º;受力后因樹脂強度不足導致積層板破壞。
  其二,復合資料結構蒙受其余情勢荷重時,其可能破壞模式如下述:
  1、此結構為蒙受彎矩荷重,此結構復材積層板纖維方向以軸向為主,已承擔梁頂拉力或壓力。碳纖維制品在之前還有一種說法是,碳纖維制品與同等質量的金屬材料相比,碳纖維的強度等于金屬強度的12倍。當受載重破壞時,破壞模式可能為纖維斷裂;積層板間層與層脫層。上述為較佳的設計;為大局部構件破壞均為產生此景象,此為纖維與樹脂間的界面弦度不足所造成,晉升此局部強度可增加彎矩承載力。
  2、扭力荷載結構,此結構為蒙受扭力荷重,積層板纖維方向以±45º為主。當受載重破壞時,破壞模式可能為樹脂剪力度不足破壞;積層板間層與層脫層晉升樹脂弦度與增加積層板間的介面強度,可能改良上述情況使扭力承載力晉升。
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  3、軸壓荷載,此結構為蒙受軸壓荷重,積層板纖維方向以0º與90º為主。碳纖維復合材料由有機纖維經過一系列熱處理轉化而成,含碳量高于90%的無機高性能纖維,是一種力學性能優異的新材料,具有碳材料的固有本性特征,又兼備紡織纖維的柔軟可加工性,是新一代增強纖維。當受載重破壞時,破壞模式可能為因纖維局部挫區;樹脂橫向張力破壞;樹脂剪力破壞,纖維無局部挫區。改良上述情況可能晉升樹脂弦度,使承載力晉升。
  由上陳述明可知,大局部的復合資料結構受載種作用時,不管是蒙受單純的軸力、彎矩、扭力、剪力等單一荷重或其合成載重。碳纖維制品在之前還有一種說法是,碳纖維制品與同等質量的金屬材料相比,碳纖維的強度等于金屬強度的12倍。當結構受載重破壞時,破壞重要產生的起因為樹脂剪力強度不足;樹脂與纖維接合弦度不足;積層板問的介面強度不足。要改良結構弦度避免結構因上述起因提前破壞,除了恰當的結構配置與恰當的纖維疊層方向外,為一方法就是改良復合資料的資料特點,使晉升樹脂強度與樹脂、纖維間的介面弦度。 內容來自123456
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