碳纖維資訊：復(fù)合材料受力類型與破壞模式

　　

123,123

個別疊層積層板為由單層復(fù)合資料板依據(jù)所需角度積層成為多層板。復(fù)合資料結(jié)構(gòu)為依結(jié)構(gòu)所受軸力、彎矩、剪力與扭力的大小，由受力情況決定復(fù)合資料積層板疊層特點(diǎn)(疊層方向與數(shù)量)。并於復(fù)材積層板疊層設(shè)計(jì)時鈴須考慮，避免疊層積層板因受簡單力作用，產(chǎn)生的偶合效應(yīng)。經(jīng)過受力與對稱性考量后，可決定復(fù)合資料結(jié)構(gòu)復(fù)材疊層方向、數(shù)量與順序，如此便可決定積層板潔構(gòu)承載與變形才干。
　　關(guān)於復(fù)合資料結(jié)構(gòu)受力破壞模式，特做以下之說明：
　　其一，結(jié)構(gòu)復(fù)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?yàn)?plusmn;45º軸力方向?yàn)?º；受粒後因樹脂與纖維積跟強(qiáng)度不足導(dǎo)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(dǎo)致積層板沿著厚度方向破壞。 內(nèi)容來自123456
　　4、積層板纖維方向?yàn)?º；軸力方向?yàn)?0º；受力后因樹脂強(qiáng)度不足導(dǎo)致積層板破壞。
　　其二，復(fù)合資料結(jié)構(gòu)蒙受其余情勢荷重時，其可能破壞模式如下述:
　　1、此結(jié)構(gòu)為蒙受彎矩荷重，此結(jié)構(gòu)復(fù)材積層板纖維方向以軸向?yàn)橹?，已承?dān)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(zhì)量的金屬材料相比，碳纖維的強(qiáng)度等于金屬強(qiáng)度的12倍。當(dāng)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(shè)計(jì);為大局部構(gòu)件破壞均為產(chǎn)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(qiáng)度可增加彎矩承載力。
　　2、扭力荷載結(jié)構(gòu)，此結(jié)構(gòu)為蒙受扭力荷重，積層板纖維方向以±45º為主。當(dāng)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(qiáng)度，可能改良上述情況使扭力承載力晉升。
　　3、軸壓荷載，此結(jié)構(gòu)為蒙受軸壓荷重，積層板纖維方向以0º與90º為主。碳纖維復(fù)合材料由有機(jī)纖維經(jīng)過一系列熱處理轉(zhuǎn)化而成，含碳量高于90%的無機(jī)高性能纖維，是一種力學(xué)性能優(yōu)異的新材料，具有碳材料的固有本性特征，又兼?zhèn)浼徔椑w維的柔軟可加工性，是新一代增強(qiáng)纖維。當(dāng)受載重破壞時，破壞模式可能為因纖維局部挫區(qū);樹脂橫向張力破壞;樹脂剪力破壞，纖維無局部挫區(qū)。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(fù)合資料結(jié)構(gòu)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(zhì)量的金屬材料相比，碳纖維的強(qiáng)度等于金屬強(qiáng)度的12倍。當(dāng)結(jié)構(gòu)受載重破壞時，破壞重要產(chǎn)生的起因?yàn)闃渲袅?qiáng)度不足;樹脂與纖維接合弦度不足;積層板問的介面強(qiáng)度不足。要改良結(jié)構(gòu)弦度避免結(jié)構(gòu)因上述起因提前破壞，除了恰當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)配置與恰當(dāng)?shù)睦w維疊層方向外，為一方法就是改良復(fù)合資料的資料特點(diǎn)，使晉升樹脂強(qiáng)度與樹脂、纖維間的介面弦度。 內(nèi)容來自123456
??