
聚合物基复合材料结构设计.ppt
15页聚合物基复合材料设计5.3.1 概述设计三步骤: (1) 明确设计条件;(2) 材料设计;(3) 结构设计1、结构性能要求 根据材料结构功能,满足一定物理、化学、力学等性能要求 (1)物理性能:密度、导热、导电、磁性、反射、透光性 化学性能:抗腐蚀、抗氧化力学性能:强度、模量、韧性、耐硬、耐磨、抗疲劳、抗蠕变 2、载荷情况静载荷 动载荷 瞬时作用载荷 冲击载荷 交变载荷 3、环境条件力学条件:加速度、冲击力、振动 物理条件:P、T、湿度气象条件:日光、照射、风雨大气条件:盐雾、放射线、风砂侵蚀4、结构可靠性与经济性 结构设计合理性 可靠性 结构经济性 5.2.2.1 原材料选择1、选择原则 (1)比强度、比模量高;(2)材料与结构的使用环境相适应; (3)满足结构特殊性能要求(4)满足工艺性要求;(5) 成本低、效益高增强纤维:GF、CF、芳纶 树脂选择(1)在使用温度范围内正常工作;(2)具有一定力学性能;(3)基体的断裂伸长率大于或接近纤维的断裂伸长率;(4)满足使用的物理、力学性能;(5)一定工艺性 复合材料层合板设计层合板中最小结构单元: 铺层复合材料层合板设计铺层设计: 铺层取向、铺设顺序、总厚度、每个定向占总层数百分数 考虑设计因素:主方向:其它铺层方向:0、90、45;30、60 主要方向:0 层,主应力方向090 图51 单向纤维增强复合材料 图52 单向与准各向性板的铺层结构 小结1、一般原则2、工艺性要求3、许用值与安全系数的确定4、其他应考虑的因素。
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