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利用鋪層設(shè)計減重:
碳纖維復(fù)合材料具有高度的各向異性,復(fù)合材料縱向(纖維方向)的彈性模量和強度較強,橫向(垂直纖維方向)的彈性模量和強度則相對較弱??梢酝ㄟ^鋪層結(jié)構(gòu)的合理設(shè)計,利用復(fù)合材料的非對稱和非均衡鋪層產(chǎn)生的耦合效應(yīng),把復(fù)合材料結(jié)構(gòu)剛度和結(jié)構(gòu)彈性結(jié)合起來,使碳纖維復(fù)合材料的優(yōu)勢力學(xué)性能方向沿結(jié)構(gòu)的傳力路徑布置,從而有效利用了每一絲束的承載能力,發(fā)揮出其力學(xué)性能優(yōu)勢。
碳纖維在航空領(lǐng)域應(yīng)用優(yōu)點以下實例
碳纖維是由有機碳纖維高溫環(huán)境裂解碳化形成碳主鏈結(jié)構(gòu),含碳量在90%人上的纖維材料,碳纖維能夠極大提升航空設(shè)備的性能。
飛行器制造材料輕量化設(shè)計能夠大幅降低油耗,有數(shù)據(jù)表明,民用飛機減重1K0能夠節(jié)省約3000美元的燃料,并且飛行器的飛行速度加快,它對于制造材料的強度和航變形能夠有著較高的要求,所以飛行器的制作材料一直朝看輕量化和高強的方向發(fā)展,碳纖維具有質(zhì)量輕、強度高和性能好等特點,相比于同體積的鋁合金結(jié)構(gòu)減重要突出,在近些年受到航空制作業(yè)的青睞。
碳纖維通常是以其復(fù)合材料的形式廣泛應(yīng)用,碳纖維復(fù)合材料就是將碳纖維作為增強材料與樹脂等基體材料構(gòu)成的,目前憑借其眾多性能在我們的日常生活中應(yīng)用越來越廣泛,很多時候,一些碳纖維結(jié)構(gòu)件需要與金屬結(jié)構(gòu)件相連接,本文我們來了解一下碳纖維如何與金屬連接。
膠粘連接:膠粘是利用結(jié)構(gòu)膠在連接面上產(chǎn)生機械結(jié)合力、物理吸附力,從而是兩個膠接件連接起來,對于重量輕、體積小的部件適用,膠粘的方式不僅容易得到符合空氣動力學(xué)要求的平滑過渡形狀,更重要的是不會明顯增加整體自重,對于輕量化要求高的部件尤為重要,不過因為膠粘強度會隨著溫度、濕度等環(huán)境變化而變化,所以可靠性要降低一點。