圖 " "%復合材料工藝過程中要求的檢測
•’&•
第三章 復合材料性能
第一節 層合板的標記
一、單層的標記
層合板是由一層層增強纖維或織物單層疊在一起構成的。單層是層合板最基本
的結構單元。單層很薄,固化后厚度約為 " %"&’’,一般只考慮面內力學性能和
物理性能。
對于單層,增強纖維方向或織物的經向纖維方向為材料的主方向(向、縱向);
垂直于增強纖維方向或織物的緯向纖維方向為材料的另一個主方向((向、橫向)。
—(坐標系為材料主軸坐標系,又稱正軸坐標系。
層合板設計參考坐標系為 )—*坐標系。定義單層 方向軸與 )軸之間的夾角
為偏軸角(制造工藝中稱口角為鋪設角或鋪層角),口角以 )軸逆鐘向轉向 軸為
正。 )—*坐標系為單層偏軸坐標系。層合板中各單層均以其偏軸角表示和標記,如
"+層、 ,"+層、 -./+層等。
二、層合板的標記
層合板按鋪層順序的對稱性可以分為:對稱層合板、反對稱層合板和非對稱層合
板;若按鋪層順序的均衡性又可分為均衡層合板和非均衡層合板。結構中,對稱均衡
層合板最常用。
對稱鋪層是指以層合板中面呈鏡對稱的鋪層排列。即與中面相等距離的上面鋪
層與下面鋪層的材料、厚度和纖維取向,完全相同。如由同一材料構成的["0 1./ 0 1
./ 0 "]或["0,./]2層合板(注角 2表示對稱)。
均衡鋪層的定義是指層合板中以主參考軸測量的 1。和—。鋪層數量相同,并
且鋪層對稱,如:000 。其物理概念是在沿主參考軸方向外力作用下
[ 1 " —" —" 1 "][ 1 " 0 —"]2層合板,因變形協調引起的層內附加剪流所構成的附加力矩是平衡的。-./][ 1 ./ —./
["0 2層合板中,0 —./ 0 0 1./]為一均衡鋪層組。 •&43•
第二節 層合板性能剪裁設計與強度估算
一、單層的設計變量 "鋪設角
由復合材料力學得知,單層正軸剛度特性是正交異性的。單層正軸剛度矩陣表達式寫為
..... .....
’
%% %& [] %& && ’
. . . .. 式中: )*%% % . . . ..
’ ’
((
&& )*& " %& *%
%& &% )" &% *% )+%& *&即" &% *&
) %
%" " %& " &% (( ,%& %( &( (% (& ’
其中僅有 -個獨立剛度系數。 角偏軸層的偏軸剛度特性為各向異性的,偏軸剛度矩陣表達式寫為
%% %& %( [] &% && &(
(% (& (([ ]為對稱矩陣,故 %& &%;%( (%;&( (&。偏軸剛度系數與正軸剛度系數關系用偏軸角 的三角函數表示,列表給出如下:
’ %% && %& (( ’
(((((((((((((((((((((((
%% ’ ’ )- . - &)& . & -)& . &
中國航空網 www.k6050.com
航空翻譯 www.aviation.cn
本文鏈接地址:飛機檢測與維修實用手冊 2(12)