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碳纖維受力破壞模式分析
發布時間: 2023年04月12日




  雖然碳纖維復材擁有相稱高的強度,但是因為復合材料具有材料方向性,有別于等向性的金屬材,若受力方向并非在纖維走向,則很容易達到破;除此之外,以樹脂構成的基材,在復雜的受力料壞情況下,也可能產生基材斷裂或者是界面脫黏。因此,復材的破壞模式,可廣義的分為:基材斷裂、界面脫黏、纖維斷裂。

碳纖維斷裂

  其中,基材斷裂與界面脫黏可歸類為膠合介面的破壞。主導膠合介面強度的因素重要有二,內聚及粘著力。內聚代表的是膠料自己的強度;粘著力則是膠料與接著物問的吸引力。一樣平常而言,粘著力的強度相對於內聚弱上很多。

  傳統的制作材料要比碳纖維復合材料差許多,碳纖維復合材料擁有許多其他材料不具備的好處,因為這種復合材料是由樹脂包裹的碳纖維組合而成,重量輕而且強度高,大約是鋼材料重量的四分之一,但是強度更好,而且碳纖復材耐磨損、耐腐蝕、應用范圍更廣闊。

  民用碳纖維目前在汽車方面使用較多,這種材料除了重量輕以外,安全性也很杰出,碳纖維復合材料在碰撞時對能量的吸取能力很強,所以在汽車外殼和汽車保險杠均可使用。碳纖維復材之所以強度高重要緣故原由是是碳纖維有著很強度抗撕裂性能,沿著碳纖維排列方向有著特別很是大的韌性,通過設計鋪層和產品設計可以調整最大負荷形態。

  一如天然界中動物骨骼或植物莖絡只在必要的地方形成較厚的結構,同樣的,在汽車上使用碳纖維設計人員必須要對汽車重點安全區域做纖維鋪層方向和選材用量的調整,如許才能實現汽車團體的性能安全。讓碳纖維部件在達到減重的要求下,復合使用的性能要求。

  簡單來說,與車用鋼板最大的不同除了重量之外,這種特別材料還可以在某一個方向體現出與鋼板一樣的強度,但在另一方面,卻又有很好的可彎曲性。

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