歡迎光臨必赢的网址登录_必赢登录网址_必赢国际网址BWIN網站!
  • 收藏本站
  • 在線留言
  • 網站地圖
必赢的网址登录新材
联系电话
各向同性,准各向同性和各向異性是什麽意思?
发布时间:2020-10-28 09:37 | 浏览次数:


當使用碳纖維(以其卓越的強度和剛度與重量之比而聞名)時,需要了解纖維取向如何影響碳纖維複合材料(CFRP)層壓板的強度和剛度。複合板的層壓板設計有不同的方法,其層壓板按一定角度定向以産生不同的結構性能。這些屬性是:各向同性,准各向同性和各向異性。

各向同性是指一種強度和剛度在通過該材料的任何方向進行測量時都相同的材料。各向同性物質的例子是玻璃和金屬。

准各向同性是指具有各向同性但僅在平面內的材料。換句話說,強度和剛度在零件平面內的所有方向上均相等。許多CFRP層壓板都屬于此類。

各向異性是指在不同方向穿過材料具有不同強度和剛度的材料。例如,木頭沿著木紋比穿過木紋更堅硬。用全部沿一个方向取向的纤维制成的碳纤维层压材料是极各向異性的。根据层压板设计的平衡程度,其他层压板设计可以具有各种程度的各向異性。

制備准各向同性碳纖維層壓板

纖維在鋪層中取向平衡時,CFRP層壓板便具有准各向同性的特性,從而無論材料的加載方向如何,其強度和剛度均保持不變。無論單個碳纖維簾布層或薄層是由機織織物還是單向碳纖維制成,將它們組合成設計合理的疊層板時,都可以組裝成各向同性的材料。

 

當各帘布层的方向平衡时,制成准各向同性层压板,以使层压板在每个平面内方向的拉伸刚度相同。通常,准各向同性片材是使用碳纖維編織物制成的,層片定向爲0º,90º,+45º和-45º,在這四個方向的每個方向上至少占12.5%。定向度爲0º,60º和120º的單向層也可以達到准各向同性的特性。

層壓板可能是准各向同性的,似乎不遵守規則。例如,如上所述,0º/-45º/ +45º/90º层压板是准各向同性的。但是,如果每個層都與其原始方向(例如+60º)以相同的角度取向,則層壓板將保持各向同性。層壓板的+60º重新定向可形成60º/15º/-75º/-30º層壓板。

除定向角外,優質碳纖維層壓板還有其他設計要求:

  • 疊層必須對稱。

  • 此外,每個薄片通常會:

    • 包含相同的纖維-樹脂比率;

    • 具有相同的層厚;

    • 包含相同的纖維類型和幾何形狀

在更複雜的設計中,這些規則可能不適用

准各向同性碳纖維板設計

在典型的准各向同性碳纖維片材中,該片材必須包含至少4層,並且各層必須包含相同的剛度和厚度。此外,纖維取向必须平衡且对称。除了共同提供准各向同性的特性外,不同方向的纖維還具有特定的強度:

  • 0º層:提供軸向強度和剛度,非常適合必須承受軸向載荷的梁和柱。

  • +/-45º層:提供抗剪和抗扭強度和剛度,非常適合扭力軸和抗剪腹板,例如工字梁。

  • 90º層:提供橫向強度和剛度,非常適合創建鞏固層,將所有內容保持在一起並提供壓力容器的強度。

准各向同性的優勢

通過不使用准各向同性的疊層,可以廉價地制造碳纖維片。例如,如果僅使用0度和90度碳纖維層來構建層壓板,則層壓板沿45度對角線將變弱,離軸彎曲和張力的撓度比與之相比高出50%。准各向同性碳纖維板。在大多數應用中,0º/90º片材效果很好。但是,如果需要沿45度軸的剛度,准各向同性碳纖維片材將提供卓越的性能。准各向同性的碳纤维片材可以由具有适當层压方向的单向或机织帘布层制成,以产生在各个方向都具有强度的坚硬材料。首先,了解各向同性特性似乎很困難。但,必赢的网址登录新材料,具有制造CFRP層壓板的經驗,並具有設計和制造板材並根據需要發揮其性能的技能和知識。好的碳纖維制造商擁有經驗;獲得必要的組件;全面了解工程,設計和分析;最先進的設備;和最高的質量標准。當您的设计取决于材料的强度和刚度以使其正常运行时,请确保找到具有所有这些功能的碳纤维制造商。

?
?
?上一篇:碳纖維是如何制成的?
?下一篇:什麽是CFRP碳纖維複合材料

必赢的网址登录_必赢登录网址_必赢国际网址BWIN 版权所有
地址:山東省濟甯市高新區崇文大道431號必赢的网址登录工業園
电话:0537-5159886 传真:0537-5159886
網站備案號:魯ICP備14025455號-1
掃一掃關注必赢的网址登录