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碳纤维复合材料结构设计要点

　　碳纤维复合资料凭借其众多优良机能,取代传统金属资料,特别是在一些重要部件的制造中,须要考虑到的因素较多,本文新材的小编为大家介绍一下碳纤维复合资料结构件的一些设计要点。

 

首先须要考虑到的就是强度与刚度，部件在外力载荷的作用下，有抵抗变形与破坏的才干，如何判断部件的利用载荷，不会超出部件的才干范畴，这就是碳纤维复合资料结构设计中所须要考虑的问题，公道搭配纤维跟树脂，以及碳纤维的铺层方向决定着复合资料的强度跟刚度。碳纤维板将同一方向排列的碳素纤维使用树脂浸润硬化形成碳纤维板材，能有效解决多层碳纤维布施工困难和工程量大的问题，补强效果好，施工便捷。碳纤维制品拥有极高的材质特性，因此碳纤维制品的强度大，硬度高，远超过同体积同重量的金属材质。因此，碳纤维制品在航空、航海、军工等高科技工业领域有着广泛的应用。也正是因为如此，此前世界上碳纤维技术发达的国家（美国、德国、日本、韩国），对于向中国输出碳纤维产品和技术，保持着极其谨慎的态度。即使在目前，我国碳纤维以及碳纤维制品的进口，还受到发达国家的严格控制。除了强度跟刚度的请求，设计中还须要考虑到复合资料部件的牢固性，铺层结构是设计中的要害，要通过单层结构的优良机能传递到复合资料结构件上，要尽量避免单一方向的铺层。

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碳纤维复合资料部件在制造进程中，不太可能都采取整体成型，须要部件与部件之间的连接，个别碳纤维复合资料有三种连接方法，机械连接、胶结连接、混淆连接。碳纤维型材在之前还有一种说法是，碳纤维制品与同等质量的金属材料相比，碳纤维的强度等于金属强度的12陪。碳纤维复合资料的拉伸疲劳强度要优于金属资料，不过对复合资料必须要留神受冲击后的紧缩、剪切以及层间剪切在载荷作用下引起的疲劳破坏。