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碳纖維復(fù)合材料層壓板的設(shè)計(jì)原則

　　碳纖維復(fù)合資料是由碳纖維跟其它基體資料通過(guò)復(fù)合工藝制成的，有著高比強(qiáng)度、高比模量以及高減震性，機(jī)能優(yōu)勝，利用在多個(gè)范疇。它是一種各向異性資料，在成型設(shè)計(jì)的時(shí)候特別要留神鋪層的設(shè)計(jì)。這篇文章小編就來(lái)講一下碳纖維復(fù)合資料層壓板的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則。

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1、鋪層定向準(zhǔn)則：鋪層角的品種應(yīng)盡量減少，在實(shí)際利用中，0°、±45°跟90°四種鋪層角度利用最多。
2、按載荷抉擇鋪層取向準(zhǔn)則：纖維方向盡量與外載荷的方向一致。碳纖維制品擁有極高的材質(zhì)特性，因此碳纖維制品的強(qiáng)度大，硬度高，遠(yuǎn)超過(guò)同體積同重量的金屬材質(zhì)。因此，碳纖維制品在航空、航海、軍工等高科技工業(yè)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。也正是因?yàn)槿绱?，此前世界上碳纖維技術(shù)發(fā)達(dá)的國(guó)家（美國(guó)、德國(guó)、日本、韓國(guó)），對(duì)于向中國(guó)輸出碳纖維產(chǎn)品和技術(shù)，保持著極其謹(jǐn)慎的態(tài)度。即使在目前，我國(guó)碳纖維以及碳纖維制品的進(jìn)口，還受到發(fā)達(dá)國(guó)家的嚴(yán)格控制。
3、均衡對(duì)稱鋪設(shè)準(zhǔn)則：碳纖維復(fù)合資料存在藕變景象，假如結(jié)構(gòu)為非對(duì)稱均衡鋪設(shè)，固化后會(huì)產(chǎn)生耦合變形，而對(duì)稱鋪設(shè)不會(huì)產(chǎn)生耦合變形。碳纖維板將同一方向排列的碳素纖維使用樹(shù)脂浸潤(rùn)硬化形成碳纖維板材，能有效解決多層碳纖維布施工困難和工程量大的問(wèn)題，補(bǔ)強(qiáng)效果好，施工便捷。 123456
4、鋪層最小比例準(zhǔn)則：為了避免基體受力，減少濕熱應(yīng)力，對(duì)方向?yàn)?°、±45°跟90°的鋪層，比例個(gè)別都要大于10%。碳纖維板將同一方向排列的碳素纖維使用樹(shù)脂浸潤(rùn)硬化形成碳纖維板材，能有效解決多層碳纖維布施工困難和工程量大的問(wèn)題，補(bǔ)強(qiáng)效果好，施工便捷。
5、變厚設(shè)計(jì)準(zhǔn)則：為了避免厚度漸變引起的應(yīng)力集中，變厚鋪層設(shè)計(jì)時(shí)鋪層數(shù)應(yīng)依照臺(tái)階數(shù)逐步變更。各層臺(tái)階差要相等且寬度不小于2.5mm。結(jié)構(gòu)表層采取連續(xù)鋪層避免臺(tái)階處罰層破壞。
6、沖擊載荷處設(shè)計(jì)準(zhǔn)則：在碳纖維板輕易受沖擊的部件，要有足夠的45°鋪層來(lái)擴(kuò)散載荷，足夠的0°鋪層來(lái)蒙受局部沖擊載荷。
碳纖維復(fù)合資料層壓板用處普遍，可用于無(wú)人機(jī)部件、醫(yī)療CT板、機(jī)械零部件等。上圖為為國(guó)內(nèi)一家有名醫(yī)療器械商訂制的一款醫(yī)療板，紋路清楚整潔，名義光潔，無(wú)雜質(zhì)、白點(diǎn)、劃痕、凹坑、針孔，厚度公差上要堅(jiān)持在±0.05mm以內(nèi)，X射線的透過(guò)率高達(dá)96％。推薦瀏覽：碳纖維板的鋪層設(shè)計(jì) 本文來(lái)自123