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碳纖維管的結(jié)構(gòu)設(shè)計分與分析

　　碳纖維管是采取環(huán)繞成型工藝加工而成的疊層結(jié)構(gòu)產(chǎn)品，在成型進程中，環(huán)繞角度、環(huán)繞厚度、環(huán)繞角占總數(shù)的比例以及環(huán)繞鋪檔順序?qū)μ祭w維管的機能都有較大的影響，下面小編就來講講碳纖維管的結(jié)構(gòu)設(shè)計分與剖析。

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1、鋪層角度設(shè)計：當(dāng)鋪層角度在0°、45°跟90°時，碳纖維管蒙受的扭矩較大，在10°跟80°時蒙受的扭矩較小，因此應(yīng)當(dāng)優(yōu)先選用0°、45°跟90°的鋪層角。碳纖維制品擁有極高的材質(zhì)特性，因此碳纖維制品的強度大，硬度高，遠超過同體積同重量的金屬材質(zhì)。因此，碳纖維制品在航空、航海、軍工等高科技工業(yè)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。也正是因為如此，此前世界上碳纖維技術(shù)發(fā)達的國家（美國、德國、日本、韓國），對于向中國輸出碳纖維產(chǎn)品和技術(shù)，保持著極其謹慎的態(tài)度。即使在目前，我國碳纖維以及碳纖維制品的進口，還受到發(fā)達國家的嚴格控制。另外鋪層角為0°時軸向剛度最大，0°~30°隨著鋪層角度的增大，軸向剛度緩慢增大，30°~70°隨著鋪層角度增大，軸向剛度變更比較大，70°~90°隨著鋪層角度的增大，軸向剛度變更又變?yōu)榫徛?copyright 123456
2、鋪層厚度的設(shè)計：碳纖維管蒙受的扭矩與鋪層厚度基本成線性關(guān)聯(lián)，即扭矩隨著鋪層厚度的增加而增大，由實驗剖析知當(dāng)鋪層數(shù)n=3時，碳纖維管蒙受的最大扭矩為59ONm。碳纖維型材在之前還有一種說法是，碳纖維制品與同等質(zhì)量的金屬材料相比，碳纖維的強度等于金屬強度的12陪。
3、鋪層比例設(shè)計：表層鋪設(shè)±45°角鋪層，可能進步構(gòu)件的抗壓跟抗沖擊機能，故碳纖維的軸的內(nèi)名義面均采取±45°角鋪層。而90°的鋪層大于總層數(shù)的10%即可。
4、鋪檔順序設(shè)計：選定了四種鋪層計劃
　?、佟?br>　?、凇?br>　?、邸?br>　?、?，它們的臨界破壞扭矩分辨為1590N
　　M、1516.81N
　　M、1564.89N
　　M、1538.83Nm。碳纖維管采用碳纖維復(fù)合材料預(yù)浸入苯乙稀基聚脂樹脂經(jīng)加熱固化拉擠（纏撓）而成。在制過程中，可以通過不同的模具生產(chǎn)出各種型材，如：不同規(guī)格的碳纖維圓管，不同規(guī)格的方管，不同規(guī)格的片材，以及其它型材：在制作過程中也可以包3K進行表面包裝美化等等。其中，
　?、俚呐まD(zhuǎn)強度最大，扭轉(zhuǎn)角僅次于
　?、?，終極選用
　?、儆媱?。具體計劃如下：

　　①[±45/90/±45/±45/±45/±45/±45/±45/90/±45]　　
　?、赱±45/±45/90/±45/±45/±45/±45/90/±45/±45]　　
　　③[±45/±45/±45/90/±45/±45/90/±45/±45/±45]　　
　?、躘±45/±45/±45/±45/90/90/±45/±45/±45/±45]
碳纖維管存在質(zhì)輕、堅實、抗拉、強度高等凸起上風(fēng)，利用范疇十分普遍，實用于航空、航天、建造、機械設(shè)備、軍工、體育休閑等范疇，成破多年，考試豐富，設(shè)備大型熱壓機、熱壓罐、液壓成型臺、CNC高速銑床等多種設(shè)備，專業(yè)從事碳纖維制品加工，推動了它在多個行業(yè)的深度發(fā)展。推薦瀏覽：碳纖維管是如何加工成型的