碳纖維復合材料具有強度高、重量輕、耐高溫、抗蠕變、抗震等一系列優(yōu)異的性能，深受人們歡迎。作為21世紀的新興材料，它的結(jié)構(gòu)構(gòu)件設計和制作與一般結(jié)構(gòu)有顯著區(qū)別，材料、結(jié)構(gòu)和工藝的設計制作過程是同時完成的。這篇文章，小編就來講一下碳纖維復合材料結(jié)構(gòu)件的特性。
 

（圖示：碳纖維復合材料構(gòu)件）
 

　　1、材料設計、結(jié)構(gòu)設計和工藝設計要同時進行。在碳纖維復合材料構(gòu)件的設計中，除了要考慮基體材料外，還根據(jù)構(gòu)件的受力特點進行鋪層方案的設計，并且同時考慮工藝方案對構(gòu)件的影響。
 

　　2、結(jié)構(gòu)特性的可設計性。碳纖維樹脂基復合材料的強度和剛度依賴于碳纖維的鋪設方向、纖維的含量、樹脂的基體特性。
 

　　3、材質(zhì)的各向異性。碳纖維復合材料的沿纖維方向比垂直于纖維方向的強度和剛度要大很多倍，常常在受力過程中出現(xiàn)這樣的破壞模式：承擔主要荷載的纖維方向上沒有受破壞，反而在其它方向低壓力下發(fā)生了破壞，這是構(gòu)件設計中需要注意的。另外，材質(zhì)的各項異性還表現(xiàn)在構(gòu)件復合層所受正應力會引起剪應變、剪應力又會引起線應變，彎距會引起扭轉(zhuǎn)變形，扭轉(zhuǎn)也可能引起彎曲變形。
 

　　4、材料的不均勻性。碳纖維復合材料在宏觀和微觀上都是不均勻的，這種不均勻性帶來構(gòu)件的耦合效應，即在小變形的情況下，面內(nèi)的內(nèi)力會導致彎曲變形，彎曲內(nèi)力會引起面內(nèi)變形，從而構(gòu)件的破壞形式復雜多樣。
 

　　5、較低的層間性能。金屬的剪切強度約為其拉伸強度的50%，而碳纖維復合材料構(gòu)件的層間剪切強度和層間拉伸強度最高只能達到基體樹脂的剪切強度和拉伸強度，因而構(gòu)件的樹脂基體選材十分重要。
 

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