碳纤维是一种含碳量超过90%的一种新型结构材料,在多个领域中都能够见到它的身影,在制作重要部件中,将碳纤维复合材料代替传统金属材料已经逐渐受到青睐,碳纤维具有极强的设计自由度,对于其结构设计中所需要考虑的因素较多,本文我们一起来了解一下碳纤维结构设计的要点。
(图示:碳纤维无人机壳)
在设计过程中,首先要考虑到构件的力学性能,部件在外力载荷的作用下,如何确定部件的使用载荷不会超出能力范围,这个是通过材料的力学计算得出的,而部件的能力的极限,就是复合材料设计者需要考虑的问题,通过合理的搭配纤维和树脂,优化纤维排布,用合理的材料,满足设计需求。而这个力学性能也要从三个方面来考虑,首先是确定产品结构的形状尺寸,二是确定铺层方案,三是选择纤维、树脂的配比,决定单层的性能。
除了力学性能所需,对于结构件的稳定性也尤为重要,特别是一些细的长杆,在承受压力的同时,是否能够保证原有的直线平衡。对于碳纤维复合材料部件在开发过程中,不太可能都采用一体成型工艺,在部件与部件之间需要连接,常用的胶粘工艺主要是利用胶粘剂连接。