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碳纤维复合材料铺层对应力集中的影响

日期:2017-11-22 14:00阅读次数:
  应力指的是部件在外力的作用下发生变形,部件内部变形从而引起内部产生相互作用力,而应力集中是指应力在部件内部分布产生的聚集。应力集中会对部件造成一定的伤害,下面我们一起来了解一下碳纤维材料在进行铺层时对应力集中的影响。
 
碳纤维加工件
(图示:碳纤维加工件)
 
  我们知道,碳纤维具有极强的设计自由度,在进行铺层的过程中,铺层角度的不同,强度也会有所不同,常见的铺层角度有0°、±45°、90°。而有研究表明,采用0°铺层越多,应力集中越严重,而±45°铺层能够起到降低应力集中的作用,碳纤维复合材料属于脆性材料,没有塑形变形的现象,不会像金属材料一样产生局部松弛现象缓解应力集中,所以一旦应力集中达到一个极限值,就会使得纤维断裂,所以碳纤维复合材料基本上采用的都是交叉铺层。
 
  所有的碳纤维复合材料结构设计过程中,都应该要注意应力集中的细节,避免出现尖锐的变形,若产生了变形,应该进行缓慢过渡或者增加倒圆角,来缓解应力过于集中的问题。在进行形状的变化和打孔加工的地方,都要进行分析,避免产生安全问题。
 
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