碳纤维复合材料层压板的设计原则
日期：2016-10-19 17:25阅读次数：
碳纤维复合材料是由碳纤维和其它基体材料通过复合工艺制成的，有着高比强度、高比模量以及高减震性，性能优越，使用在多个领域。它是一种各向异性材料，在成型设计的时候特别要注意铺层的设计。这篇文章小编就来讲一下碳纤维复合材料层压板的设计原则。
（图示：碳纤维医疗板）
1、铺层定向原则：铺层角的种类应尽量减少，在实际应用中，0°、±45°和90°四种铺层角度应用最多。
2、按载荷选择铺层取向原则：纤维方向尽量与外载荷的方向一致。
3、均衡对称铺设原则：碳纤维复合材料具有藕变现象，如果结构为非对称均衡铺设，固化后会产生耦合变形，而对称铺设不会产生耦合变形。
4、铺层最小比例原则：为了防止基体受力，减少湿热应力，对于方向为0°、±45°和90°的铺层，比例一般都要大于10%。
5、变厚设计原则：为了避免厚度突变引起的应力集中，变厚铺层设计时铺层数应按照台阶数逐渐变化。各层台阶差要相等且宽度不小于2.5mm。结构表层采用连续铺层避免台阶处分层破坏。
6、冲击载荷处设计原则：在碳纤维板容易受冲击的部件，要有足够的45°铺层来扩散载荷，足够的0°铺层来承受局部冲击载荷。
碳纤维复合材料层压板用途广泛，可用于无人机部件、医疗CT板、机械零部件等。上图为无锡威盛新材料科技有限公司为国内一家知名医疗器械商订制的一款医疗板，纹路清晰整齐，表面光洁，无杂质、白点、划痕、凹坑、针孔，厚度公差上要保持在±0.05mm以内，X射线的透过率高达96％。推荐阅读：碳纤维板的铺层设计
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