預(yù)浸料的鋪層設(shè)計(jì)主要是為了滿足碳纖維復(fù)合材料板材對(duì)拉伸力、剪切力和強(qiáng)度方面的需求,主要包括鋪層方向和鋪層順序。

       鋪層方向包括0°、45°、90°、-45°這幾種,鋪層順序在實(shí)際操作中,需要根據(jù)所承擔(dān)載荷的類型來選擇角度取向,即為了最大程度的利用纖維在軸向上的高性能。

 
       纖維鋪設(shè)方向要根據(jù)載荷的主方向設(shè)定,在點(diǎn)應(yīng)力狀態(tài),角度為0°的鋪層對(duì)應(yīng)正應(yīng)力,角度為±45°的鋪層對(duì)應(yīng)剪應(yīng)力,角度為90°的鋪層是用來保證在復(fù)合材料制件的徑向上有足夠的正壓力,若復(fù)合材料板材承受的載荷以拉壓載荷為主,那么鋪層方向應(yīng)該選擇拉壓載荷的方向;若復(fù)合材料制件承受的載荷以剪切載荷為主,那么鋪層之中要以+45°和-45°成對(duì)鋪設(shè)為主;若復(fù)合材料制件所承受的載荷情況復(fù)雜,同時(shí)包括多種載荷,那么鋪層設(shè)計(jì)時(shí)以0°、±45°、90°多方向混合鋪設(shè)。
 
       在具體鋪設(shè)時(shí),一般復(fù)合材料制件的鋪層均采取對(duì)稱均衡鋪設(shè)。對(duì)稱均衡鋪設(shè)的特點(diǎn)就是在整體的鋪層之中,上下鋪層關(guān)于中間面對(duì)稱,如果需要設(shè)計(jì)成非對(duì)稱均衡鋪層,應(yīng)將這類非均衡或是非對(duì)稱的鋪層布置于靠近整體鋪層中間的位置,這種方式能有效避免復(fù)合材料制件經(jīng)歷拉-彎耦合、拉-剪耦合之后發(fā)生翹曲形變。
 
       鋪層順序的不同不僅影響基體裂紋的起始載荷、擴(kuò)展速率、斷裂韌性,也將對(duì)基體裂紋的飽和和裂紋密度產(chǎn)生顯著的影響。例如,對(duì)正交層板而言,在相同的外加載荷作用下斷裂韌性與裂紋擴(kuò)展速率存在對(duì)應(yīng)關(guān)系。但是,對(duì)于不同鋪層順序的優(yōu)劣,不能一概而論,應(yīng)根據(jù)不同的使用要求,充分發(fā)揮復(fù)合材料性能的可設(shè)計(jì)性優(yōu)勢(shì)。