玻璃钢用增强纤维布方向角与克重设计 |
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引用本文: | 黄争鸣.玻璃钢用增强纤维布方向角与克重设计[J].航空制造技术,2019,62(4). |
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作者姓名: | 黄争鸣 |
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作者单位: | 同济大学航空航天与力学学院,上海,200082 |
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基金项目: | 国家自然科学基金;国家自然科学基金 |
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摘 要: | 纤维布是玻璃钢(玻璃纤维增强塑料)增强体的主要结构形式。在纤维和基体性能及纤维体积含量固定之后,玻璃钢产品的机械性能完全取决于纤维布的结构特性,即纤维方向角和相应克重。通过试验确定这些参数难度高,不仅花费巨大,而且难以达到最优。介绍了如何根据纤维和基体性能参数,对任意多轴纤维布的方向角与克重进行设计。经典层合板理论确定每一层玻璃钢分担的载荷后,桥联模型计算出纤维和基体的均值应力,再将这些均值量转换成真实值,进而与纤维和基体的强度对比,判定单层是否破坏。若破坏源自纤维或源自基体但整体应变中的最大值超过临界值,对应的外载定义为纤维布浸胶后所能承受的极限载荷。设计公式皆为显式,设计结果与试验吻合良好,为工程应用提供了一条有效途径。
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关 键 词: | 玻璃钢 细观力学 应力集中系数 纤维布结构 刚度 强度 克重 |
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