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碳纖維復合材料結構設計要點

　　碳纖維復合資料憑借其眾多優良機能,取代傳統金屬資料,特別是在一些重要部件的制造中,須要考慮到的因素較多,本文新材的小編為大家介紹一下碳纖維復合資料結構件的一些設計要點。

 

首先須要考慮到的就是強度與剛度，部件在外力載荷的作用下，有抵抗變形與破壞的才干，如何判斷部件的利用載荷，不會超出部件的才干范疇，這就是碳纖維復合資料結構設計中所須要考慮的問題，公道搭配纖維跟樹脂，以及碳纖維的鋪層方向決定著復合資料的強度跟剛度。碳纖維板將同一方向排列的碳素纖維使用樹脂浸潤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題，補強效果好，施工便捷。碳纖維制品擁有極高的材質特性，因此碳纖維制品的強度大，硬度高，遠超過同體積同重量的金屬材質。因此，碳纖維制品在航空、航海、軍工等高科技工業領域有著廣泛的應用。也正是因為如此，此前世界上碳纖維技術發達的國家（美國、德國、日本、韓國），對于向中國輸出碳纖維產品和技術，保持著極其謹慎的態度。即使在目前，我國碳纖維以及碳纖維制品的進口，還受到發達國家的嚴格控制。除了強度跟剛度的請求，設計中還須要考慮到復合資料部件的牢固性，鋪層結構是設計中的要害，要通過單層結構的優良機能傳遞到復合資料結構件上，要盡量避免單一方向的鋪層。

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碳纖維復合資料部件在制造進程中，不太可能都采取整體成型，須要部件與部件之間的連接，個別碳纖維復合資料有三種連接方法，機械連接、膠結連接、混淆連接。碳纖維型材在之前還有一種說法是，碳纖維制品與同等質量的金屬材料相比，碳纖維的強度等于金屬強度的12陪。碳纖維復合資料的拉伸疲勞強度要優于金屬資料，不過對復合資料必須要留神受沖擊后的緊縮、剪切以及層間剪切在載荷作用下引起的疲勞破壞。