碳纖維管的鋪層對承載力的影響

碳纖維管是常見的碳纖維復合資料，它存在高強度、分量輕、高模量、耐磨損等優勝的特點，可取代金屬管件利用，充當結構件或承力構件，這篇文章，小編來講一下碳纖維管的鋪層對承載力的影響。
 

研究碳纖維管的鋪層方法對承載力的影響，重要關注四類鋪層方法，分辨為同一鋪層角度、對稱與反對稱角鋪層安排、90°鋪層安排跟正規鋪層安排。碳纖維板制成的碳纖維單向板材能充分發揮碳纖維的強度和彈性模量，在施工時可免除碳纖維單向織物的樹脂固化階段，強度利用效率高，施工方便。
同一鋪層角度的情況下，碳纖維管的承載力隨鋪層角度的增大而減小。當纖維方向沿管軸方向時，各碳纖維管的承載力最大；當纖維方向垂直于管軸方向時，承載力最小。從0°變到30°時，承載力降落較快；從60°變到90°時，承載力降落較緩慢。
對稱與反對稱角鋪層這兩種安排方法在同一角度下承載力所對應的水平位移相差不大，對大局部碳纖維管，在鋪層角度為60°至75°時，反對稱角鋪層安排方法的承載力所對應的水平位移略大但不明顯，跟同一鋪層角度比較，在角度中等時，降落了碳纖維管的延性。碳纖維型材與傳統的玻璃纖維相比，楊氏模量是其3倍多；它與凱夫拉纖維相比，楊氏模量是其2倍左右，在有機溶劑、酸、堿中不溶不脹，耐蝕性突出。

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90°鋪層，對每一種碳纖維管，最外無0°鋪層、最外有一層0°或兩層0°鋪層的鋪設方法，無論取多少層90°鋪層，其承載力都比同一取0°鋪層時低。并且隨著90°鋪層數的增加，承載力呈降落的趨勢。
各碳纖維管采取正規鋪層方法所得的承載力較采取反對正規鋪設方法的碳纖維管承載力高，這可能是因為采取對稱正規鋪設方法時，使較多的0°層布設置在了管外邊沿，0°層的彈性模量較大，使得全部界面領有較高的曲折剛度。碳纖維管具有強度高，壽命長、耐腐蝕，質量輕、低密度等優點，廣泛應用于風箏、航空模型飛機、燈用支架、PC設備轉軸、蝕刻機、醫療器械、體育器材等機械設備。尺寸穩定、導電、導熱、熱膨脹系數小、自潤滑和吸能抗震等一系列優異性能。并具有高比模、耐疲勞、抗蠕變、耐高溫、耐腐蝕、耐磨損等。
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