碳纖維板制作時(shí)采用準(zhǔn)各向同性的合理性分析
碳纖維板制作是一門(mén)技術(shù),不僅需要對(duì)材質(zhì)有所研究,同時(shí)跟需要對(duì)制作工藝的每個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行打磨。了解碳纖維的取向,對(duì)于碳纖維板強(qiáng)度和剛度有著重要的作用,讓我們來(lái)看看下面這幾種不同的定向方式。
3種不同的定向方式
1、各向同性:一種強(qiáng)度和剛度在通過(guò)該材料的任何方向進(jìn)行測(cè)量時(shí)都相同的材料,玻璃和金屬就屬于各向同性。
2、準(zhǔn)各向同性:是指具有各向同性但僅在平面內(nèi)的材料,換句話說(shuō)就是強(qiáng)度和剛度在零件平面內(nèi)的所有方向上均相等,碳纖維板就屬于此類(lèi)。
3、各向異性:在不同方向穿過(guò)材料具有不同強(qiáng)度和剛度的材料。例如,木頭沿著木紋比穿過(guò)木紋更堅(jiān)硬。用全部沿一個(gè)方向取向的纖維制成的碳纖維層壓材料是極各向異性的。根據(jù)層壓板設(shè)計(jì)的平衡程度,其他層壓板設(shè)計(jì)可以具有各種程度的各向異性。
碳纖維層壓板采用準(zhǔn)各向同性設(shè)計(jì)
碳纖維板采用多層鋪層的結(jié)構(gòu),每層都需要相同的剛度和厚度,且需要進(jìn)行取向平衡,因此采用準(zhǔn)各向同性的設(shè)計(jì)比較合理,那具體有哪幾個(gè)取向呢?
1、0º層:提供軸向強(qiáng)度和剛度,非常適合必須承受軸向載荷的梁和柱。
2、+/-45º層:提供抗剪和抗扭強(qiáng)度和剛度,非常適合扭力軸和抗剪腹板,例如工字梁。
3、90º層:提供橫向強(qiáng)度和剛度,非常適合創(chuàng)建鞏固層,將所有內(nèi)容保持在一起并提供壓力容器的強(qiáng)度。
碳纖維板制備時(shí)如何實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)各向同性?
通常情況下,準(zhǔn)各向同性片材是使用碳纖維編織物制成的,層片定向?yàn)?º,90º,+45º和-45º,在這四個(gè)方向的每個(gè)方向上至少占12.5%。定向度為0º,60º和120º的單向?qū)右部梢赃_(dá)到準(zhǔn)各向同性的特性。
碳纖維板制備時(shí)采用準(zhǔn)各向同性的優(yōu)勢(shì)
沿45度軸的剛度,準(zhǔn)各向同性碳纖維片材的性能非常卓越,由具有適當(dāng)層壓方向的單向或機(jī)織簾布層制成,以產(chǎn)生在各個(gè)方向都具有強(qiáng)度的堅(jiān)硬材料。
首先,了解各向同性特性似乎很困難。但經(jīng)驗(yàn)豐富的廠家具有制造CFRP層壓板的經(jīng)驗(yàn),并具有設(shè)計(jì)和制造板材并根據(jù)需要發(fā)揮其性能的技能和知識(shí)。好的碳纖維制造商擁有經(jīng)驗(yàn);獲得必要的組件;全面了解工程,設(shè)計(jì)和分析;最先進(jìn)的設(shè)備;和最高的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)您的設(shè)計(jì)取決于材料的強(qiáng)度和剛度以使其正常運(yùn)行時(shí),請(qǐng)確保找到具有所有這些功能的碳纖維制造商。