碳纖維增強樹脂基復(fù)合材料是以碳纖維為增強相,樹脂為基體形成的高性能材料,其中碳纖維作為增強體,可為復(fù)合材料提供強度和剛度,因此起到主承載作用;而基體樹脂決定了復(fù)合材料的使用溫度、韌性和耐環(huán)境性。
復(fù)合材料性能主要取決于增強碳纖維的性能,而通過復(fù)合材料中碳纖維取向可對復(fù)合材料性能進行設(shè)計。
通過復(fù)合材料內(nèi)碳纖維的鋪貼方向設(shè)計,可以優(yōu)化碳纖維復(fù)合材料結(jié)構(gòu)件的力學(xué)性能。
為了對碳纖維復(fù)合材料性能進行綜合評價,往往需要進行較多測試內(nèi)容,如拉伸試驗、壓縮試驗、彎曲試驗、剪切試驗等。 |
由于碳纖維復(fù)合材料屬于各向異性材料,因此材料沿纖維方向和垂直纖維方向性能存在明顯差異,以拉伸試驗為例,復(fù)合材料0°拉伸性能和90°拉伸存在較大差異。
在碳纖維復(fù)合材料拉伸、壓縮、彎曲等試驗中,復(fù)合材料強度、模量主要計算公式如下所示。
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