标王 热搜: 碳纤维  380  预浸料  and  热压罐  碳纤维产能,碳纤维  趋势  碳纤维复合芯导线  兰博基尼  54,Carbon 
 
当前位置: 首页 » 资讯 » 复合材料工艺及技术 » 正文

碳纤维复合材料结构设计要点(2)

放大字体  缩小字体 发布日期:2017-04-12  浏览次数:1789
核心提示:铺层结构铺层结构是碳纤维复合材料结构设计的关键,如何把单层结构的优异性能传递到复合材料结构部件上,铺层结构起到承上启下的

铺层结构

铺层结构是碳纤维复合材料结构设计的关键,如何把单层结构的优异性能传递到复合材料结构部件上,铺层结构起到承上启下的作用。关于复合材料铺层应注意以下几点:

  • 1. 树脂是碳纤维复合材料力学性能的短板,所以尽量避免将载荷直接加到层间或者树脂之间。也就是说,0°、±45°、90°的纤维都要有,否则载荷会将部件从没有纤维排布的方向撕裂。

  • 2. 为了防止层合板边缘开裂,尽量避免重复单一方向的铺层,设计时最多不超过5层。

  • 3. 为了防止最外层铺层的剥离,在部件的主载荷方向,应铺放±45°纤维,而不能铺放0°和90°纤维。另外,避免最外层铺层间断或不完整。

  • 4. 若使用非对称铺层,每层因同方向上热膨胀系数不同会出现翘曲,因此,一般要采用对称铺层。

  • 5. 当增加补强铺层时,每层阶梯最少要3.8-6.4mm,附加铺层也应尽量采用对称铺层。


     

连接

碳纤维复合材料部件开发过程中,不太可能都采用整体成型技术,需要进行部件与部件之间的连接的,则需要对连接形式进行设计。

一般来讲,碳纤维复合材料部件的连接有三种形式:机械连接、胶结连接、混合连接。机械连接适用于连接件厚度大、可靠性要求较高、传递较大集中载荷的情况。胶结主要是利用粘结剂将零件连接成不可拆分的整体。

 

混合连接是胶结和机械连接的组合,它可以提高抗剥离、抗冲击、抗疲劳、抗蠕变等性能。


疲劳与冲击损伤

复合材料的疲劳与金属材料相比,必须考虑温度、湿度、冲击损伤等因素。大多数情况下,冲击损伤在结构设计中覆盖了疲劳问题。

 

疲劳

一般情况下,复合材料的拉伸疲劳优于金属。在正交层合板时疲劳或交变载荷作用下的开裂相对稳定,比金属开裂扩展的慢。对复合材料必须注意受冲击后的压缩、剪切以及层间剪切在交变载荷作用下,引起的疲劳破坏。疲劳引起的早期破坏要因如下:

  • 1. 缺口,尖角

  • 2. 截面突变

  • 3. 突起

  • 4. 极端的偏心载荷

  • 5. 螺栓连接接头

  • 6. 快速摆动

     

 

冲击损伤

对于碳纤维复合材料结构,一般应将CAI强度(冲击后压缩强度)作为设计参数之一。飞机上确定损伤容限就是这么考虑的。损伤容限就是部件中允许的损伤范围,如果超出这个限度,损伤将会显著影响部件的性能。碳纤维复合材料的冲击损伤容限必须在可检测到的范围内,作为设计参数之一加以考虑。

即使存在肉眼不可见的损伤,也要确保结构不发生CAI强度的下降。改善冲击损伤的损伤容限,可以在碳纤维材料中加入芳纶纤维或者玻璃纤维

 
 
[ 资讯搜索 ]  [ 加入收藏 ]  [ 告诉好友 ]  [ 打印本文 ]  [ 违规举报 ]  [ 关闭窗口 ]

 
0条 [查看全部]  相关评论

 
推荐图文
推荐资讯
点击排行
 
网站首页 | 关于我们 | 联系方式 | 使用协议 | 版权隐私 | 网站地图 | 排名推广 | 广告服务 | 积分换礼 | 网站留言 | RSS订阅 | 浙ICP备05029105号-1
Powered by DESTOON