復(fù)合材料概論第5章--聚合物基復(fù)合材料

1、1、聚合物基復(fù)合材料的種類(lèi)和性能2、聚合物基復(fù)合材料結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3、聚合物基復(fù)合材料成型加工技術(shù)4、聚合物基復(fù)合材料的應(yīng)用聚合物基復(fù)合材料：聚合物基復(fù)合材料：聚合物基復(fù)合材料是以有機(jī)聚合物基復(fù)合材料是以有機(jī)聚合物為基體，纖維類(lèi)增強(qiáng)材料為增強(qiáng)劑的復(fù)合聚合物為基體，纖維類(lèi)增強(qiáng)材料為增強(qiáng)劑的復(fù)合材料。材料。n基體材料由于其粘接性能好，把纖維牢固地基體材料由于其粘接性能好，把纖維牢固地粘接起來(lái)。同時(shí)，基體又能使載荷均勻分布，并粘接起來(lái)。同時(shí)，基體又能使載荷均勻分布，并傳遞到纖維上去，并允許纖維承受壓縮和剪切載傳遞到纖維上去，并允許纖維承受壓縮和剪切載荷。纖維和基體之間的良好的復(fù)合顯示了各自的荷。纖維和基體

2、之間的良好的復(fù)合顯示了各自的優(yōu)點(diǎn)，并能實(shí)現(xiàn)最佳結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、具有許多優(yōu)良特優(yōu)點(diǎn)，并能實(shí)現(xiàn)最佳結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、具有許多優(yōu)良特性。性。 發(fā)展簡(jiǎn)況發(fā)展簡(jiǎn)況聚合物基復(fù)合材料發(fā)展史第一階段：聚合物基復(fù)合材料發(fā)展史第一階段：20世紀(jì)世紀(jì)40年代初年代初20世紀(jì)世紀(jì)60年代。年代。20世紀(jì)世紀(jì)80年代初年代初 1. 1.比強(qiáng)度和比模量高比強(qiáng)度和比模量高 聚合物基復(fù)合材料的突出優(yōu)點(diǎn)是比強(qiáng)度及比模量高。比強(qiáng)度聚合物基復(fù)合材料的突出優(yōu)點(diǎn)是比強(qiáng)度及比模量高。比強(qiáng)度是材料的強(qiáng)度與密度之比值，比模量是材料的模量與密度之是材料的強(qiáng)度與密度之比值，比模量是材料的模量與密度之比值，其量綱均為長(zhǎng)度。復(fù)合材料的高比強(qiáng)度和高比模量來(lái)比值，其

3、量綱均為長(zhǎng)度。復(fù)合材料的高比強(qiáng)度和高比模量來(lái)源于源于增強(qiáng)纖維的高性能和低密度增強(qiáng)纖維的高性能和低密度。玻璃纖維由于模量相對(duì)較。玻璃纖維由于模量相對(duì)較低、密度較高，其玻璃纖維樹(shù)脂基復(fù)合材料的比模量略低于低、密度較高，其玻璃纖維樹(shù)脂基復(fù)合材料的比模量略低于金屬材料。金屬材料。2.2.耐疲勞性能好，破損安全性能高耐疲勞性能好，破損安全性能高 金屬材料的疲勞破壞常常是沒(méi)有明顯預(yù)兆的突發(fā)性破壞。金屬材料的疲勞破壞常常是沒(méi)有明顯預(yù)兆的突發(fā)性破壞。復(fù)合材料中纖維與基體的界面能阻止裂紋的擴(kuò)展，其疲勞破壞復(fù)合材料中纖維與基體的界面能阻止裂紋的擴(kuò)展，其疲勞破壞總是從纖維的薄弱環(huán)節(jié)開(kāi)始，裂紋擴(kuò)展或損傷逐步進(jìn)行，時(shí)間

4、總是從纖維的薄弱環(huán)節(jié)開(kāi)始，裂紋擴(kuò)展或損傷逐步進(jìn)行，時(shí)間長(zhǎng)，長(zhǎng)，破壞前有明顯的預(yù)兆破壞前有明顯的預(yù)兆。 復(fù)合材料的破壞不像傳統(tǒng)材料由于主裂紋的失穩(wěn)擴(kuò)展而突復(fù)合材料的破壞不像傳統(tǒng)材料由于主裂紋的失穩(wěn)擴(kuò)展而突然發(fā)生，而是經(jīng)歷然發(fā)生，而是經(jīng)歷基體開(kāi)裂、界而脫粘、纖維拔出、斷裂基體開(kāi)裂、界而脫粘、纖維拔出、斷裂等一等一系列損傷的發(fā)展過(guò)程?；w中有大量獨(dú)立的纖維，當(dāng)少數(shù)纖維系列損傷的發(fā)展過(guò)程。基體中有大量獨(dú)立的纖維，當(dāng)少數(shù)纖維發(fā)生斷裂時(shí)，其失支部分載荷又會(huì)通過(guò)基體的傳遞面迅速分散發(fā)生斷裂時(shí)，其失支部分載荷又會(huì)通過(guò)基體的傳遞面迅速分散到其他完好的纖維上去，復(fù)合材料在短期內(nèi)不會(huì)因此而喪失承到其他完好的纖維上去

5、，復(fù)合材料在短期內(nèi)不會(huì)因此而喪失承載能力。載能力。內(nèi)部有缺陷、裂紋時(shí)，也不會(huì)突然發(fā)展而斷裂。內(nèi)部有缺陷、裂紋時(shí)，也不會(huì)突然發(fā)展而斷裂。3.3.阻尼減震性好阻尼減震性好 復(fù)合材料有較高的自振頻率，其結(jié)構(gòu)一般復(fù)合材料有較高的自振頻率，其結(jié)構(gòu)一般不易產(chǎn)生共振不易產(chǎn)生共振。同時(shí)。同時(shí)，復(fù)合材料基體與纖維的界面有較大的，復(fù)合材料基體與纖維的界面有較大的吸收振動(dòng)能量吸收振動(dòng)能量的能力，致使的能力，致使材料的振動(dòng)阻尼很高，一旦震動(dòng)起來(lái)，在較短時(shí)間內(nèi)也可停下來(lái)。材料的振動(dòng)阻尼很高，一旦震動(dòng)起來(lái)，在較短時(shí)間內(nèi)也可停下來(lái)。4.4.具有多種功能性具有多種功能性(1)(1)瞬時(shí)耐高溫性、耐燒蝕性好。玻璃鋼的導(dǎo)熱系數(shù)只

6、有金屬材料的瞬時(shí)耐高溫性、耐燒蝕性好。玻璃鋼的導(dǎo)熱系數(shù)只有金屬材料的1 1，同，同時(shí)可制成具有較高比熱容、熔融熱和氣化熱的材料，可用作導(dǎo)彈頭錐的耐時(shí)可制成具有較高比熱容、熔融熱和氣化熱的材料，可用作導(dǎo)彈頭錐的耐燒燭防護(hù)材料。（燒燭防護(hù)材料。（P79P79）(2)(2)優(yōu)異的電絕緣性能和高頻介電性能。玻璃鋼是性能優(yōu)異的高頻絕緣材料優(yōu)異的電絕緣性能和高頻介電性能。玻璃鋼是性能優(yōu)異的高頻絕緣材料。同時(shí)具有良好的高頻介電性能，可用作雷達(dá)罩的高頻透波材料。同時(shí)具有良好的高頻介電性能，可用作雷達(dá)罩的高頻透波材料。(3)(3)良好的摩擦性能。碳纖維的低摩擦系數(shù)和自潤(rùn)滑性，其復(fù)合材料具有良良好的摩擦性能。碳纖

7、維的低摩擦系數(shù)和自潤(rùn)滑性，其復(fù)合材料具有良好的摩阻特性和減摩特性。好的摩阻特性和減摩特性。(4)(4)優(yōu)良的耐腐蝕性。優(yōu)良的耐腐蝕性。(5)(5)有特殊的光學(xué)、電學(xué)、磁學(xué)的特性。有特殊的光學(xué)、電學(xué)、磁學(xué)的特性。5.5.良好的加工工藝性良好的加工工藝性(1)(1)可以根據(jù)制品的使用條件、性能要求選擇纖維、基體等原材料可以根據(jù)制品的使用條件、性能要求選擇纖維、基體等原材料，即材料具有可設(shè)計(jì)性。，即材料具有可設(shè)計(jì)性。(2)(2)可以根據(jù)制品的形狀、大小、數(shù)量選擇加工成型方法?？梢愿鶕?jù)制品的形狀、大小、數(shù)量選擇加工成型方法。(3)(3)可整體成型，減少裝配果件的數(shù)量，節(jié)省工時(shí)，節(jié)省材料，減可整體成型，

8、減少裝配果件的數(shù)量，節(jié)省工時(shí)，節(jié)省材料，減輕質(zhì)量。輕質(zhì)量。6.6.各向異性和性能的可設(shè)計(jì)性各向異性和性能的可設(shè)計(jì)性 纖維復(fù)合材料一個(gè)突出的特點(diǎn)是纖維復(fù)合材料一個(gè)突出的特點(diǎn)是各向異性各向異性，與之相關(guān)的是性能，與之相關(guān)的是性能的可設(shè)計(jì)性。纖維復(fù)合材料的力學(xué)、物理性能除了由纖維、樹(shù)的可設(shè)計(jì)性。纖維復(fù)合材料的力學(xué)、物理性能除了由纖維、樹(shù)脂的種類(lèi)和體積含量而定外，還與纖維的脂的種類(lèi)和體積含量而定外，還與纖維的排列方向、鋪層次序排列方向、鋪層次序和層數(shù)密切相關(guān)和層數(shù)密切相關(guān)。因此，可以根據(jù)工程結(jié)構(gòu)的載荷分布及使用。因此，可以根據(jù)工程結(jié)構(gòu)的載荷分布及使用條件的不問(wèn)，選取相應(yīng)的材料及鋪層設(shè)計(jì)來(lái)滿(mǎn)足既定的要求

9、。條件的不問(wèn)，選取相應(yīng)的材料及鋪層設(shè)計(jì)來(lái)滿(mǎn)足既定的要求。利用這一特點(diǎn)，可以實(shí)現(xiàn)制件的優(yōu)化設(shè)計(jì)，做到安全可靠，經(jīng)利用這一特點(diǎn)，可以實(shí)現(xiàn)制件的優(yōu)化設(shè)計(jì)，做到安全可靠，經(jīng)濟(jì)合理。濟(jì)合理。分類(lèi)分類(lèi)復(fù)合材料復(fù)合材料增強(qiáng)纖維種類(lèi)增強(qiáng)纖維種類(lèi)玻璃纖維增強(qiáng)型玻璃纖維增強(qiáng)型碳纖維增強(qiáng)型碳纖維增強(qiáng)型芳綸纖維增強(qiáng)型芳綸纖維增強(qiáng)型基體材料性能基體材料性能通用型通用型耐化學(xué)介質(zhì)腐蝕型耐化學(xué)介質(zhì)腐蝕型耐高溫型耐高溫型復(fù)合材料成型復(fù)合材料成型固化方式固化方式常溫常壓固化成型常溫常壓固化成型高溫加壓固化成型高溫加壓固化成型阻燃型阻燃型聚合物基體的聚合物基體的結(jié)構(gòu)形式結(jié)構(gòu)形式熱固性樹(shù)脂基復(fù)合材料熱固性樹(shù)脂基復(fù)合材料熱塑性樹(shù)脂基

10、復(fù)合材料熱塑性樹(shù)脂基復(fù)合材料5.1.1玻璃纖維增強(qiáng)熱固性塑料玻璃纖維增強(qiáng)熱固性塑料(代號(hào)代號(hào)GFRP)n玻璃纖維增強(qiáng)熱固性塑料是指玻璃纖維玻璃纖維增強(qiáng)熱固性塑料是指玻璃纖維(包括長(zhǎng)纖維、包括長(zhǎng)纖維、布、帶、氈等布、帶、氈等)做為增強(qiáng)材料，熱固性塑料做為增強(qiáng)材料，熱固性塑料(包括環(huán)氧包括環(huán)氧樹(shù)脂、酚醛樹(shù)脂、不飽和聚酯樹(shù)脂等樹(shù)脂、酚醛樹(shù)脂、不飽和聚酯樹(shù)脂等)做為基體的纖維做為基體的纖維增強(qiáng)塑料。俗稱(chēng)玻璃鋼。根據(jù)基體種類(lèi)不同，可將增強(qiáng)塑料。俗稱(chēng)玻璃鋼。根據(jù)基體種類(lèi)不同，可將GFRP分成三類(lèi)，即玻璃纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹(shù)脂、玻璃纖分成三類(lèi)，即玻璃纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹(shù)脂、玻璃纖維增強(qiáng)酚醛樹(shù)脂、玻璃纖維增強(qiáng)聚酯樹(shù)脂。維

11、增強(qiáng)酚醛樹(shù)脂、玻璃纖維增強(qiáng)聚酯樹(shù)脂。 GFRP的突出特點(diǎn)是比重小、比強(qiáng)度高。比金屬鋁的突出特點(diǎn)是比重小、比強(qiáng)度高。比金屬鋁輕而比強(qiáng)度比高級(jí)合金鋼還高。輕而比強(qiáng)度比高級(jí)合金鋼還高?！安Ａт摬Ａт摗边@個(gè)名這個(gè)名稱(chēng)便由此而來(lái)。稱(chēng)便由此而來(lái)。 還具有良好的耐腐蝕性，在酸、堿、有機(jī)溶劑、海還具有良好的耐腐蝕性，在酸、堿、有機(jī)溶劑、海水中均很穩(wěn)定，良好的電絕緣材料，電阻率和擊穿水中均很穩(wěn)定，良好的電絕緣材料，電阻率和擊穿電壓強(qiáng)度達(dá)到了電絕緣材料的標(biāo)準(zhǔn)，可做為耐高壓電壓強(qiáng)度達(dá)到了電絕緣材料的標(biāo)準(zhǔn)，可做為耐高壓的電器零件。的電器零件。 不反射無(wú)線(xiàn)電波，微波透過(guò)性好，可制造掃雷艇和不反射無(wú)線(xiàn)電波，微波透過(guò)性好，

12、可制造掃雷艇和雷達(dá)罩。具有保溫、隔熱、隔音、減振等性能。雷達(dá)罩。具有保溫、隔熱、隔音、減振等性能。 缺點(diǎn)是剛性差。會(huì)因日光照射空氣中的氧化作用、缺點(diǎn)是剛性差。會(huì)因日光照射空氣中的氧化作用、有機(jī)溶劑的作用產(chǎn)生老化現(xiàn)象，比塑料要緩慢。玻有機(jī)溶劑的作用產(chǎn)生老化現(xiàn)象，比塑料要緩慢。玻璃纖維增強(qiáng)環(huán)氧、酚醛、聚酯樹(shù)脂除具有上述共同璃纖維增強(qiáng)環(huán)氧、酚醛、聚酯樹(shù)脂除具有上述共同的性能特點(diǎn)而外，各自有其特殊的性能。的性能特點(diǎn)而外，各自有其特殊的性能。 玻璃纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹(shù)脂玻璃纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹(shù)脂是是GFRP中綜合性能最好中綜合性能最好的一種。因環(huán)氧樹(shù)脂的粘結(jié)能力最強(qiáng)，與玻璃纖的一種。因環(huán)氧樹(shù)脂的粘結(jié)能力最強(qiáng)，與玻璃

13、纖維復(fù)合時(shí)，界面剪切強(qiáng)度最高。機(jī)械強(qiáng)度高于其維復(fù)合時(shí)，界面剪切強(qiáng)度最高。機(jī)械強(qiáng)度高于其他他GFRP。環(huán)氧樹(shù)脂固化時(shí)無(wú)小分子放出，故尺。環(huán)氧樹(shù)脂固化時(shí)無(wú)小分子放出，故尺寸穩(wěn)定性最好，收縮率只有寸穩(wěn)定性最好，收縮率只有12，環(huán)氧樹(shù)脂，環(huán)氧樹(shù)脂的固化反應(yīng)是放熱反應(yīng)，易產(chǎn)生氣泡，但因添加的固化反應(yīng)是放熱反應(yīng)，易產(chǎn)生氣泡，但因添加劑少，很少發(fā)生鼓泡現(xiàn)象。唯一不足的是環(huán)氧樹(shù)劑少，很少發(fā)生鼓泡現(xiàn)象。唯一不足的是環(huán)氧樹(shù)脂粘度大，加工不太方便，成型時(shí)需要加熱，室脂粘度大，加工不太方便，成型時(shí)需要加熱，室溫下成型會(huì)導(dǎo)致環(huán)氧樹(shù)脂固化反應(yīng)不完全。不能溫下成型會(huì)導(dǎo)致環(huán)氧樹(shù)脂固化反應(yīng)不完全。不能制造大型制件。制造大型制件

14、。 玻璃纖維增強(qiáng)酚醛樹(shù)脂玻璃纖維增強(qiáng)酚醛樹(shù)脂是各種是各種GFRP中耐熱性最中耐熱性最好的一種，可在好的一種，可在200下長(zhǎng)期使用，在下長(zhǎng)期使用，在1000 以以上的高溫下，也可短期使用。是耐燒蝕材料，可上的高溫下，也可短期使用。是耐燒蝕材料，可做宇宙飛船的外殼。耐電弧性，可用于制做絕緣做宇宙飛船的外殼。耐電弧性，可用于制做絕緣材料。價(jià)格便宜，原料來(lái)源豐富。不足處是性能材料。價(jià)格便宜，原料來(lái)源豐富。不足處是性能較脆，機(jī)械強(qiáng)度不如環(huán)氧樹(shù)脂。固化時(shí)有小分子較脆，機(jī)械強(qiáng)度不如環(huán)氧樹(shù)脂。固化時(shí)有小分子副產(chǎn)物放出，故尺寸不穩(wěn)定，收縮率大。對(duì)人體副產(chǎn)物放出，故尺寸不穩(wěn)定，收縮率大。對(duì)人體皮膚有刺激，會(huì)使手和

15、臉腫脹。皮膚有刺激，會(huì)使手和臉腫脹。 玻璃纖維增強(qiáng)聚酯樹(shù)脂玻璃纖維增強(qiáng)聚酯樹(shù)脂突出特點(diǎn)是加工性好，加突出特點(diǎn)是加工性好，加入引發(fā)劑和促進(jìn)劑后，可在室溫下固化成型，由入引發(fā)劑和促進(jìn)劑后，可在室溫下固化成型，由于樹(shù)脂中的交聯(lián)劑也起稀釋劑的作用，所以樹(shù)脂于樹(shù)脂中的交聯(lián)劑也起稀釋劑的作用，所以樹(shù)脂的粘度大大降低了，可采用各種成型方法進(jìn)行加的粘度大大降低了，可采用各種成型方法進(jìn)行加工成型，可制作大型構(gòu)件，擴(kuò)大了應(yīng)用的范圍。工成型，可制作大型構(gòu)件，擴(kuò)大了應(yīng)用的范圍。它的透光性好，透光率可達(dá)它的透光性好，透光率可達(dá)6080，可制作，可制作采光瓦。價(jià)格便宜。不足之處是固化時(shí)收縮率大采光瓦。價(jià)格便宜。不足之處是

16、固化時(shí)收縮率大，可達(dá)，可達(dá)48，耐酸、堿性差，不宜制作耐酸，耐酸、堿性差，不宜制作耐酸堿的設(shè)備及管件。堿的設(shè)備及管件。 n5.1.2 玻璃纖維增強(qiáng)熱塑性塑料玻璃纖維增強(qiáng)熱塑性塑料( (代號(hào)代號(hào)FR-TP)FR-TP) 玻璃纖維增強(qiáng)熱塑性塑料是指玻璃纖維做為增強(qiáng)材料，熱玻璃纖維增強(qiáng)熱塑性塑料是指玻璃纖維做為增強(qiáng)材料，熱塑性塑料塑性塑料(包括聚酰胺、聚丙烯、低壓聚乙烯、包括聚酰胺、聚丙烯、低壓聚乙烯、ABS樹(shù)脂樹(shù)脂、聚甲醛、聚碳酸酯、聚苯醚等工程塑料、聚甲醛、聚碳酸酯、聚苯醚等工程塑料)為基體的纖維為基體的纖維增強(qiáng)塑料。增強(qiáng)塑料。 玻璃纖維增強(qiáng)熱塑性塑料除了具有纖維增強(qiáng)塑料的共同特玻璃纖維增強(qiáng)熱塑

17、性塑料除了具有纖維增強(qiáng)塑料的共同特點(diǎn)外，它與玻璃纖維增強(qiáng)熱固性塑料相比較，特點(diǎn)是具有點(diǎn)外，它與玻璃纖維增強(qiáng)熱固性塑料相比較，特點(diǎn)是具有更輕的比重，在更輕的比重，在1.11.6之間，為鋼材的之間，為鋼材的1516；比；比強(qiáng)度高，蠕變性大大改善。強(qiáng)度高，蠕變性大大改善。 玻璃纖維增強(qiáng)聚丙烯玻璃纖維增強(qiáng)聚丙烯(代號(hào)代號(hào)FRPP) 特點(diǎn)是機(jī)械強(qiáng)度大大提高，當(dāng)短切玻璃纖維增加到特點(diǎn)是機(jī)械強(qiáng)度大大提高，當(dāng)短切玻璃纖維增加到3040時(shí)，其強(qiáng)度達(dá)到頂峰，抗拉強(qiáng)度達(dá)到時(shí)，其強(qiáng)度達(dá)到頂峰，抗拉強(qiáng)度達(dá)到100MPa，大大，大大高于工程塑料，尤其是低溫脆性得到了大大改善，隨玻璃高于工程塑料，尤其是低溫脆性得到了大大改

18、善，隨玻璃纖維含量提高，低溫時(shí)的抗沖擊強(qiáng)度也有所提高。纖維含量提高，低溫時(shí)的抗沖擊強(qiáng)度也有所提高。 吸水率很小，是聚甲醛和聚碳酸酯的十分之一。在耐沸水吸水率很小，是聚甲醛和聚碳酸酯的十分之一。在耐沸水和水蒸氣方面更加突出，含有和水蒸氣方面更加突出，含有20短切纖維的短切纖維的FRPP，在水中煮在水中煮1500小時(shí)，其抗拉強(qiáng)度比初始強(qiáng)度降低小時(shí)，其抗拉強(qiáng)度比初始強(qiáng)度降低10，如，如在在23水里浸泡時(shí)強(qiáng)度不變。在高溫、高濃度的強(qiáng)酸、強(qiáng)水里浸泡時(shí)強(qiáng)度不變。在高溫、高濃度的強(qiáng)酸、強(qiáng)堿中會(huì)使機(jī)械強(qiáng)度下降。在有機(jī)化合物的浸泡下會(huì)降低機(jī)堿中會(huì)使機(jī)械強(qiáng)度下降。在有機(jī)化合物的浸泡下會(huì)降低機(jī)械強(qiáng)度，并有增重現(xiàn)象。

19、械強(qiáng)度，并有增重現(xiàn)象。 2玻璃纖維增強(qiáng)聚酰胺玻璃纖維增強(qiáng)聚酰胺 在聚酰胺中加入玻璃纖維后，唯一的缺點(diǎn)是在聚酰胺中加入玻璃纖維后，唯一的缺點(diǎn)是使本來(lái)耐磨性好的性能變差了。因?yàn)榫埘０肥贡緛?lái)耐磨性好的性能變差了。因?yàn)榫埘０返闹破繁砻婀饣?，光潔度越好越耐磨。而加的制品表面光滑，光潔度越好越耐磨。而加入玻璃纖維以后，如果將制品經(jīng)過(guò)二次加工入玻璃纖維以后，如果將制品經(jīng)過(guò)二次加工或者被磨損時(shí)，玻璃纖維就會(huì)暴露于表面上或者被磨損時(shí)，玻璃纖維就會(huì)暴露于表面上，這時(shí)材料的磨擦系數(shù)和磨耗量就會(huì)增大。，這時(shí)材料的磨擦系數(shù)和磨耗量就會(huì)增大。 因此，如果用它來(lái)制造耐磨性要求高的制品因此，如果用它來(lái)制造耐磨性要求高的制品時(shí)

20、，一定要加入潤(rùn)滑劑。時(shí)，一定要加入潤(rùn)滑劑。 3玻璃纖維增強(qiáng)聚苯乙烯類(lèi)塑料玻璃纖維增強(qiáng)聚苯乙烯類(lèi)塑料 聚苯乙烯類(lèi)樹(shù)脂目前已成為系列產(chǎn)品，多為橡膠改聚苯乙烯類(lèi)樹(shù)脂目前已成為系列產(chǎn)品，多為橡膠改性樹(shù)脂，例如：丁二烯性樹(shù)脂，例如：丁二烯苯乙烯共聚物苯乙烯共聚物(BS)、丙烯、丙烯腈腈苯乙烯共聚物苯乙烯共聚物(AB)、丙烯腈一丁二烯、丙烯腈一丁二烯苯乙烯苯乙烯共聚物共聚物(ABS)等。這些共聚物大大改善了純聚苯乙等。這些共聚物大大改善了純聚苯乙烯的性能，使原來(lái)只是一種通用塑料的聚苯乙烯改烯的性能，使原來(lái)只是一種通用塑料的聚苯乙烯改性成為工程塑料。耐沖擊性和耐熱性提高了。這些性成為工程塑料。耐沖擊性和耐熱

21、性提高了。這些聚合物再用長(zhǎng)玻璃纖維或短切玻璃纖維增強(qiáng)后，其聚合物再用長(zhǎng)玻璃纖維或短切玻璃纖維增強(qiáng)后，其機(jī)械強(qiáng)度及耐高、低溫性、尺寸穩(wěn)定性均大有提高機(jī)械強(qiáng)度及耐高、低溫性、尺寸穩(wěn)定性均大有提高。也要加入偶聯(lián)劑，不然聚苯乙烯類(lèi)塑料與玻璃纖。也要加入偶聯(lián)劑，不然聚苯乙烯類(lèi)塑料與玻璃纖維粘結(jié)不牢。影響強(qiáng)度。維粘結(jié)不牢。影響強(qiáng)度。 4玻璃纖維增強(qiáng)聚碳酸酯玻璃纖維增強(qiáng)聚碳酸酯(代號(hào)代號(hào)FR-PC) 聚碳酸酯是一種透明度較高的工程塑料，它聚碳酸酯是一種透明度較高的工程塑料，它的剛韌相兼的特性是其他塑料無(wú)法相比的，唯的剛韌相兼的特性是其他塑料無(wú)法相比的，唯一不足之處是易產(chǎn)生應(yīng)力開(kāi)裂、耐疲勞性差。一不足之處是易

22、產(chǎn)生應(yīng)力開(kāi)裂、耐疲勞性差。加入玻璃纖維以后，加入玻璃纖維以后，F(xiàn)R-P比比P的耐疲勞強(qiáng)的耐疲勞強(qiáng)度提高度提高2-3倍，耐應(yīng)力開(kāi)裂性能可提高倍，耐應(yīng)力開(kāi)裂性能可提高6-8倍，倍，耐熱性比耐熱性比P提高提高10-20 ，線(xiàn)膨脹系數(shù)縮小，線(xiàn)膨脹系數(shù)縮小為為1.6-2.410-m/ ，因而可制成耐熱的機(jī)，因而可制成耐熱的機(jī)械零件。械零件。 5玻璃纖維增強(qiáng)聚酯玻璃纖維增強(qiáng)聚酯 聚酯作為基體材料主要有兩種，一種是聚苯二甲酸乙二酯聚酯作為基體材料主要有兩種，一種是聚苯二甲酸乙二酯(代代號(hào)號(hào)PET)，另一種為聚苯二甲酸丁二酯，另一種為聚苯二甲酸丁二酯(代號(hào)代號(hào)PBT)。 未增強(qiáng)的純聚酯結(jié)晶性高，成型時(shí)收縮率大

23、，尺寸穩(wěn)定性差未增強(qiáng)的純聚酯結(jié)晶性高，成型時(shí)收縮率大，尺寸穩(wěn)定性差、耐溫性差。質(zhì)脆。用玻璃纖維增強(qiáng)后，機(jī)械強(qiáng)度比其他玻、耐溫性差。質(zhì)脆。用玻璃纖維增強(qiáng)后，機(jī)械強(qiáng)度比其他玻璃纖維增強(qiáng)熱塑性塑料均高，璃纖維增強(qiáng)熱塑性塑料均高，抗拉強(qiáng)度抗拉強(qiáng)度135-145MPa，抗彎強(qiáng)，抗彎強(qiáng)度度209-250MPa，耐疲勞強(qiáng)度達(dá)，耐疲勞強(qiáng)度達(dá)52MPa。耐熱性提高最大，。耐熱性提高最大，PET的熱變形溫度為的熱變形溫度為85 ，PR-PFT為為240 ，仍能保持機(jī)，仍能保持機(jī)械強(qiáng)度，是玻璃纖維增強(qiáng)熱塑性塑料中耐熱溫度最高的一種械強(qiáng)度，是玻璃纖維增強(qiáng)熱塑性塑料中耐熱溫度最高的一種。耐低溫度性能好，超過(guò)了。耐低溫度

24、性能好，超過(guò)了FR-PA6，在溫度高低交替變化時(shí)，在溫度高低交替變化時(shí)，機(jī)械性能變化不大；電絕緣性好，可制造耐高溫電器零件，機(jī)械性能變化不大；電絕緣性好，可制造耐高溫電器零件；高溫下耐老化性好，勝過(guò)玻璃鋼，尤其是耐光老化性能好；高溫下耐老化性好，勝過(guò)玻璃鋼，尤其是耐光老化性能好，所以使用壽命長(zhǎng)。，所以使用壽命長(zhǎng)。不足之處是在高溫下易水解，使機(jī)械強(qiáng)不足之處是在高溫下易水解，使機(jī)械強(qiáng)度下降。不適于在高溫水蒸氣下使用度下降。不適于在高溫水蒸氣下使用。 6玻璃纖維增強(qiáng)聚甲醛玻璃纖維增強(qiáng)聚甲醛(代號(hào)代號(hào)FRPOM) 聚甲醛是一種性能較好的工程塑料，加入玻璃纖維聚甲醛是一種性能較好的工程塑料，加入玻璃纖維

25、后，不但起到增強(qiáng)的作用，而且耐疲勞性和耐蠕變后，不但起到增強(qiáng)的作用，而且耐疲勞性和耐蠕變性有很大提高。含有性有很大提高。含有25玻璃纖維的玻璃纖維的FRPOM的抗的抗拉強(qiáng)度為純拉強(qiáng)度為純POM的兩倍、彈性模量為純的兩倍、彈性模量為純POM的三倍的三倍，耐疲勞強(qiáng)度為純，耐疲勞強(qiáng)度為純POM的兩倍，高溫下仍具有良好的兩倍，高溫下仍具有良好的耐蠕變性，同時(shí)耐老化性也很好。但不耐紫外線(xiàn)的耐蠕變性，同時(shí)耐老化性也很好。但不耐紫外線(xiàn)照射，因此在塑料中要加入紫外線(xiàn)吸收劑。照射，因此在塑料中要加入紫外線(xiàn)吸收劑。不足之不足之處是加入玻璃纖維后其摩接系數(shù)和磨耗量大大提高處是加入玻璃纖維后其摩接系數(shù)和磨耗量大大提高

26、了，即耐磨性降低了。了，即耐磨性降低了。為了改善其耐磨牡，可用聚為了改善其耐磨牡，可用聚四氟乙烯粉末做為填料加入聚甲醛中，或加入碳纖四氟乙烯粉末做為填料加入聚甲醛中，或加入碳纖維來(lái)改性。維來(lái)改性。 5.1.3 高強(qiáng)度、高模量纖維增強(qiáng)塑料高強(qiáng)度、高模量纖維增強(qiáng)塑料 高強(qiáng)度、高模量纖維增強(qiáng)塑料主要是指以環(huán)氧樹(shù)脂為基體高強(qiáng)度、高模量纖維增強(qiáng)塑料主要是指以環(huán)氧樹(shù)脂為基體，以各種高強(qiáng)度、高模量的纖維，以各種高強(qiáng)度、高模量的纖維(包括碳纖維、硼纖維、包括碳纖維、硼纖維、芳香族聚酰胺纖維、各種晶須等芳香族聚酰胺纖維、各種晶須等)做為增強(qiáng)材料的高強(qiáng)度做為增強(qiáng)材料的高強(qiáng)度、高模量纖維增強(qiáng)塑料。該種材料由于受增強(qiáng)

27、纖維高強(qiáng)度、高模量纖維增強(qiáng)塑料。該種材料由于受增強(qiáng)纖維高強(qiáng)度、高模量這一性能的影響致使其具有共同的特點(diǎn)：、高模量這一性能的影響致使其具有共同的特點(diǎn)： （1）比重輕、強(qiáng)度高、模量高和低的熱膨脹系數(shù)。是目）比重輕、強(qiáng)度高、模量高和低的熱膨脹系數(shù)。是目前力學(xué)性能最好的高分子復(fù)合材料。前力學(xué)性能最好的高分子復(fù)合材料。 （2）加工工藝簡(jiǎn)單。該種增強(qiáng)塑料可采用的各）加工工藝簡(jiǎn)單。該種增強(qiáng)塑料可采用的各種成型方法，如模壓法、纏繞法、手糊法等。種成型方法，如模壓法、纏繞法、手糊法等。 （3）價(jià)格昂貴。該種材料唯一的缺點(diǎn)是價(jià)格比較貴。）價(jià)格昂貴。該種材料唯一的缺點(diǎn)是價(jià)格比較貴。 1碳纖維增強(qiáng)塑料碳纖維增強(qiáng)塑料

28、碳纖維增強(qiáng)環(huán)氧塑料是一種強(qiáng)度、剛度、耐熱性均好的復(fù)碳纖維增強(qiáng)環(huán)氧塑料是一種強(qiáng)度、剛度、耐熱性均好的復(fù)合材料，這方面的性能是其他材料無(wú)法相提并論的。比重合材料，這方面的性能是其他材料無(wú)法相提并論的。比重小、剛度大、抗沖擊強(qiáng)度特別突出，耐疲勞強(qiáng)度很大摩小、剛度大、抗沖擊強(qiáng)度特別突出，耐疲勞強(qiáng)度很大摩擦系數(shù)很小，這方面性能均超過(guò)了鋼材。耐熱性特別好，擦系數(shù)很小，這方面性能均超過(guò)了鋼材。耐熱性特別好，可在可在12000 高溫下經(jīng)受高溫下經(jīng)受10秒鐘，保持不變。秒鐘，保持不變。不足之處一不足之處一是碳纖維與塑料的粘結(jié)性差，且各向異性，這方面不如金是碳纖維與塑料的粘結(jié)性差，且各向異性，這方面不如金屬材料。

29、屬材料。目前已有解決辦法，使碳纖維氧化和晶須化來(lái)提目前已有解決辦法，使碳纖維氧化和晶須化來(lái)提高其粘結(jié)性。用碳纖維編織法來(lái)解決各向異性的問(wèn)題。另高其粘結(jié)性。用碳纖維編織法來(lái)解決各向異性的問(wèn)題。另一個(gè)不足之處是價(jià)格昂貴，因而雖然有上述一些優(yōu)良性能一個(gè)不足之處是價(jià)格昂貴，因而雖然有上述一些優(yōu)良性能，但還只是應(yīng)用于宇航工業(yè)，其他領(lǐng)域應(yīng)用較少。，但還只是應(yīng)用于宇航工業(yè)，其他領(lǐng)域應(yīng)用較少。 2玻璃纖維聚酰胺玻璃纖維聚酰胺(代號(hào)代號(hào)FR-PA) 聚酰胺是一種熱塑性工程塑料，本身的強(qiáng)度就比聚酰胺是一種熱塑性工程塑料，本身的強(qiáng)度就比一般通用塑料的強(qiáng)度高，耐磨性好，但因吸水率一般通用塑料的強(qiáng)度高，耐磨性好，但因吸

30、水率太大，影響了尺寸穩(wěn)定性，耐熱性也較低。用玻太大，影響了尺寸穩(wěn)定性，耐熱性也較低。用玻璃纖維增強(qiáng)的聚酰氨，這些性能就會(huì)大大改善。璃纖維增強(qiáng)的聚酰氨，這些性能就會(huì)大大改善。玻璃纖維增強(qiáng)聚酰胺的品種很多。有玻璃纖維增玻璃纖維增強(qiáng)聚酰胺的品種很多。有玻璃纖維增強(qiáng)尼龍強(qiáng)尼龍6(FR-PA6)、玻璃纖維增強(qiáng)尼龍、玻璃纖維增強(qiáng)尼龍66(FR-PA66)、玻璃纖維增強(qiáng)尼龍、玻璃纖維增強(qiáng)尼龍1010(FR-PA1010)等。等。 玻璃纖維的含量達(dá)到玻璃纖維的含量達(dá)到30-35時(shí)，其增強(qiáng)效果最時(shí)，其增強(qiáng)效果最為理想，抗拉強(qiáng)度可提高為理想，抗拉強(qiáng)度可提高2-3倍，抗壓強(qiáng)度提高倍，抗壓強(qiáng)度提高1.5倍，最突出的是

31、耐熱性提高幅度最大。倍，最突出的是耐熱性提高幅度最大。 2芳香族聚酰胺纖維增強(qiáng)塑料芳香族聚酰胺纖維增強(qiáng)塑料 基體材料主要是環(huán)氧樹(shù)脂，其次是熱塑性塑料的基體材料主要是環(huán)氧樹(shù)脂，其次是熱塑性塑料的聚乙烯、聚碳酸酯、聚酯等。芳香族聚酰胺纖維聚乙烯、聚碳酸酯、聚酯等。芳香族聚酰胺纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹(shù)脂的抗拉強(qiáng)度大于增強(qiáng)環(huán)氧樹(shù)脂的抗拉強(qiáng)度大于GFRP，而與碳纖，而與碳纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹(shù)脂相似。最突出的特點(diǎn)是有壓延性維增強(qiáng)環(huán)氧樹(shù)脂相似。最突出的特點(diǎn)是有壓延性，與金屬相似，而與其他有機(jī)纖維則大大不同。，與金屬相似，而與其他有機(jī)纖維則大大不同。 3硼纖維增強(qiáng)塑料硼纖維增強(qiáng)塑料 硼纖維增強(qiáng)塑料是指硼纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹(shù)脂。該硼

32、纖維增強(qiáng)塑料是指硼纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹(shù)脂。該種材料突出的優(yōu)點(diǎn)是剛度外，它的強(qiáng)度和彈性模種材料突出的優(yōu)點(diǎn)是剛度外，它的強(qiáng)度和彈性模量均高于碳纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹(shù)脂。是高強(qiáng)度高模量量均高于碳纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹(shù)脂。是高強(qiáng)度高模量纖維增強(qiáng)塑料中性能最好的一種。纖維增強(qiáng)塑料中性能最好的一種。 4碳化硅纖維增強(qiáng)塑料碳化硅纖維增強(qiáng)塑料 主要是指碳化硅纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹(shù)脂。碳化硅主要是指碳化硅纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹(shù)脂。碳化硅纖維與環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合時(shí)不需要表面處理，粘纖維與環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合時(shí)不需要表面處理，粘結(jié)力就很強(qiáng)，材料層間剪切強(qiáng)度可達(dá)結(jié)力就很強(qiáng)，材料層間剪切強(qiáng)度可達(dá)1.2MPa。它的抗彎強(qiáng)度和抗沖擊強(qiáng)度為碳纖維增強(qiáng)。它的抗彎強(qiáng)度和抗沖擊強(qiáng)度

33、為碳纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹(shù)脂的兩倍，如果與碳纖維混合疊層進(jìn)環(huán)氧樹(shù)脂的兩倍，如果與碳纖維混合疊層進(jìn)行復(fù)合時(shí)，會(huì)彌補(bǔ)碳纖維的缺點(diǎn)。行復(fù)合時(shí)，會(huì)彌補(bǔ)碳纖維的缺點(diǎn)。 5.1.4 其他纖維增強(qiáng)塑料其他纖維增強(qiáng)塑料 其他纖維增強(qiáng)塑料是指以石棉纖維、礦錦纖綸其他纖維增強(qiáng)塑料是指以石棉纖維、礦錦纖綸、棉纖維、麻纖維、木質(zhì)纖維、合成纖維等為、棉纖維、麻纖維、木質(zhì)纖維、合成纖維等為增強(qiáng)材料，以各種熱塑性和熱固性塑料為基體增強(qiáng)材料，以各種熱塑性和熱固性塑料為基體的復(fù)合材料。的復(fù)合材料。 這方面的復(fù)合材料發(fā)展得比較早應(yīng)用也比較這方面的復(fù)合材料發(fā)展得比較早應(yīng)用也比較廣。其中熱固性酚醛塑料與紙、布、棉、木片廣。其中熱固性酚醛塑料

34、與紙、布、棉、木片等纖維的復(fù)合材科，在電器工業(yè)方面做為絕緣等纖維的復(fù)合材科，在電器工業(yè)方面做為絕緣材制使用。在機(jī)械工業(yè)中制成各種機(jī)械零件。材制使用。在機(jī)械工業(yè)中制成各種機(jī)械零件。 5.2 聚合物基復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)材料設(shè)計(jì)材料設(shè)計(jì)是指根據(jù)對(duì)材料性能的要求而進(jìn)行的材料獲得方是指根據(jù)對(duì)材料性能的要求而進(jìn)行的材料獲得方法與工程途徑的法與工程途徑的。對(duì)設(shè)計(jì)一詞的對(duì)設(shè)計(jì)一詞的傳統(tǒng)解釋傳統(tǒng)解釋為：進(jìn)行某項(xiàng)制作或工程以前，根為：進(jìn)行某項(xiàng)制作或工程以前，根據(jù)該項(xiàng)目的使用目的和性能要求，擬定其材料、結(jié)構(gòu)、工據(jù)該項(xiàng)目的使用目的和性能要求，擬定其材料、結(jié)構(gòu)、工藝、用地、進(jìn)度、費(fèi)用等各方面的藝、用地、進(jìn)度、費(fèi)用等各方

35、面的和和。復(fù)合材料設(shè)計(jì)是通過(guò)改變?cè)牧蠌?fù)合材料設(shè)計(jì)是通過(guò)改變?cè)牧象w系、比例、配置體系、比例、配置和和復(fù)合復(fù)合工藝類(lèi)型及參數(shù)工藝類(lèi)型及參數(shù)，來(lái)改變復(fù)合材料的，來(lái)改變復(fù)合材料的性能性能，特別是使其具，特別是使其具有各向異性，從而適應(yīng)在有各向異性，從而適應(yīng)在不同位置、不同方向不同位置、不同方向和和不同環(huán)境不同環(huán)境條件條件下的使用要求。下的使用要求。復(fù)合材料的可設(shè)計(jì)性復(fù)合材料的可設(shè)計(jì)性賦予了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)者更大的自由度賦予了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)者更大的自由度，從，從而有可能設(shè)計(jì)出能夠充分發(fā)掘與應(yīng)用材料潛力的而有可能設(shè)計(jì)出能夠充分發(fā)掘與應(yīng)用材料潛力的。 復(fù)合材料結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是選用不同材料綜合復(fù)合材料結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是選用不同材料綜

36、合各種設(shè)計(jì)各種設(shè)計(jì)(如層合板設(shè)計(jì)、典型結(jié)構(gòu)件設(shè)如層合板設(shè)計(jì)、典型結(jié)構(gòu)件設(shè)計(jì)、連接設(shè)計(jì)等計(jì)、連接設(shè)計(jì)等)的反復(fù)過(guò)程。在綜合過(guò)的反復(fù)過(guò)程。在綜合過(guò)程中必須考慮的一些主要因素有：結(jié)構(gòu)質(zhì)程中必須考慮的一些主要因素有：結(jié)構(gòu)質(zhì)量、研制成本、制造工藝、結(jié)構(gòu)鑒定、質(zhì)量、研制成本、制造工藝、結(jié)構(gòu)鑒定、質(zhì)量控制、工裝模具的通用性及設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)等。量控制、工裝模具的通用性及設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)等。 復(fù)合材料結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的綜合過(guò)程大致分為三個(gè)步驟復(fù)合材料結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的綜合過(guò)程大致分為三個(gè)步驟 (1)明確設(shè)計(jì)條件。如性能要求、載荷情況、環(huán)境條件、形明確設(shè)計(jì)條件。如性能要求、載荷情況、環(huán)境條件、形狀限制等。狀限制等。 (2)材料設(shè)計(jì)。包括原材料

37、選擇、鋪層性能的確定、復(fù)合材材料設(shè)計(jì)。包括原材料選擇、鋪層性能的確定、復(fù)合材料層合板的設(shè)計(jì)等。料層合板的設(shè)計(jì)等。 (3)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。包括復(fù)合材料典型結(jié)構(gòu)件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。包括復(fù)合材料典型結(jié)構(gòu)件(如桿、梁、板、如桿、梁、板、殼等殼等)的設(shè)計(jì)，以及復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，以及復(fù)合材料結(jié)構(gòu)(如衍架、剛架、硬殼式如衍架、剛架、硬殼式結(jié)構(gòu)等結(jié)構(gòu)等)的設(shè)計(jì)。的設(shè)計(jì)。 在上述材料設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)汁中都涉及到應(yīng)變、應(yīng)力與變形在上述材料設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)汁中都涉及到應(yīng)變、應(yīng)力與變形分析，以及失效分析，以確保結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度與剛度。分析，以及失效分析，以確保結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度與剛度。 復(fù)合材料結(jié)構(gòu)往往是材料與結(jié)構(gòu)一次成型的復(fù)合材料結(jié)構(gòu)往往是材料與結(jié)

38、構(gòu)一次成型的，且材料也具有可設(shè)計(jì)性。不同于常規(guī)的金，且材料也具有可設(shè)計(jì)性。不同于常規(guī)的金屬結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，它是包含材料設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)屬結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，它是包含材料設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在內(nèi)的一種新的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法，比金屬結(jié)構(gòu)在內(nèi)的一種新的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法，比金屬結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要復(fù)雜。設(shè)計(jì)要復(fù)雜。 在復(fù)合材料結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，可以從材料與結(jié)構(gòu)在復(fù)合材料結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，可以從材料與結(jié)構(gòu)兩方面進(jìn)行考慮，以滿(mǎn)足各種設(shè)計(jì)要求、尤兩方面進(jìn)行考慮，以滿(mǎn)足各種設(shè)計(jì)要求、尤其是材料的可設(shè)計(jì)性，可使復(fù)合材料結(jié)構(gòu)達(dá)其是材料的可設(shè)計(jì)性，可使復(fù)合材料結(jié)構(gòu)達(dá)到優(yōu)化設(shè)計(jì)的目的。到優(yōu)化設(shè)計(jì)的目的。 在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，首先應(yīng)明確設(shè)計(jì)條件，即根據(jù)使用目的在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，首先應(yīng)

39、明確設(shè)計(jì)條件，即根據(jù)使用目的提出提出性能要求、載荷情況、環(huán)境條件性能要求、載荷情況、環(huán)境條件及及受幾何形狀和尺寸受幾何形狀和尺寸大小的限制大小的限制等，這些往往是設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)的內(nèi)容。等，這些往往是設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)的內(nèi)容。（1）結(jié)構(gòu)性能要求）結(jié)構(gòu)性能要求 一般來(lái)說(shuō)，體現(xiàn)結(jié)構(gòu)性能的主要內(nèi)一般來(lái)說(shuō)，體現(xiàn)結(jié)構(gòu)性能的主要內(nèi)容有：結(jié)構(gòu)所能承受的各種載荷，確保在使用壽命內(nèi)的容有：結(jié)構(gòu)所能承受的各種載荷，確保在使用壽命內(nèi)的安全；提供裝置各種配件、儀器等附件的空間，對(duì)結(jié)構(gòu)安全；提供裝置各種配件、儀器等附件的空間，對(duì)結(jié)構(gòu)形狀和尺寸有一定的限制；隔絕外界的環(huán)境狀態(tài)而保護(hù)形狀和尺寸有一定的限制；隔絕外界的環(huán)境狀態(tài)而保護(hù)內(nèi)部物

40、體。內(nèi)部物體。（2）載荷情況）載荷情況 結(jié)構(gòu)承載分為結(jié)構(gòu)承載分為靜載荷靜載荷和和動(dòng)載荷動(dòng)載荷 靜載荷靜載荷：緩慢的由零增加到某一數(shù)值以后就保持不變或：緩慢的由零增加到某一數(shù)值以后就保持不變或變動(dòng)不顯著的載荷；變動(dòng)不顯著的載荷； 動(dòng)載荷動(dòng)載荷：能夠使構(gòu)件產(chǎn)生較大的加速度，并且不能忽略：能夠使構(gòu)件產(chǎn)生較大的加速度，并且不能忽略由此而產(chǎn)生的慣性力的載荷。由此而產(chǎn)生的慣性力的載荷。 在靜載荷的作用下結(jié)構(gòu)一般應(yīng)設(shè)計(jì)成具有抵抗破壞和抵在靜載荷的作用下結(jié)構(gòu)一般應(yīng)設(shè)計(jì)成具有抵抗破壞和抵抗變形的能力，即具有足夠的強(qiáng)度和剛度?？棺冃蔚哪芰?，即具有足夠的強(qiáng)度和剛度。 在動(dòng)載荷的作用下結(jié)構(gòu)一般應(yīng)設(shè)計(jì)成具有抵抗沖擊、耐

41、在動(dòng)載荷的作用下結(jié)構(gòu)一般應(yīng)設(shè)計(jì)成具有抵抗沖擊、耐疲勞來(lái)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)疲勞來(lái)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)（3）環(huán)境條件）環(huán)境條件 一般在設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)時(shí)，應(yīng)明確的確定結(jié)構(gòu)的使用目的，要求完一般在設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)時(shí)，應(yīng)明確的確定結(jié)構(gòu)的使用目的，要求完成的使命，且還有必要明確它在保管、包裝、運(yùn)輸?shù)日麄€(gè)使用期成的使命，且還有必要明確它在保管、包裝、運(yùn)輸?shù)日麄€(gè)使用期間的環(huán)境條件，以及這些過(guò)程的時(shí)間和往返次數(shù)等，以確保在這間的環(huán)境條件，以及這些過(guò)程的時(shí)間和往返次數(shù)等，以確保在這些環(huán)境條件下結(jié)構(gòu)的正常使用。為此，必須充分考慮各種可能的些環(huán)境條件下結(jié)構(gòu)的正常使用。為此，必須充分考慮各種可能的環(huán)境條件。一般為下列四種環(huán)境條件：環(huán)境條件。一般為下列四種

42、環(huán)境條件： （a）力學(xué)條件：加速度、沖擊、振動(dòng)、聲音等；）力學(xué)條件：加速度、沖擊、振動(dòng)、聲音等； （b）物理?xiàng)l件：壓力、溫度、濕度等；）物理?xiàng)l件：壓力、溫度、濕度等； （c）氣象條件：風(fēng)雨、冰雪、日光等；）氣象條件：風(fēng)雨、冰雪、日光等； （d）大氣條件：放射線(xiàn)、霉菌、鹽霧、風(fēng)沙等。）大氣條件：放射線(xiàn)、霉菌、鹽霧、風(fēng)沙等。 分析各種環(huán)境條件下的作用與了解復(fù)合材料在各種環(huán)境條件分析各種環(huán)境條件下的作用與了解復(fù)合材料在各種環(huán)境條件下的性能，對(duì)于正確進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是很有必要的，除此之外，還下的性能，對(duì)于正確進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是很有必要的，除此之外，還應(yīng)從長(zhǎng)期使用角度出發(fā)，積累復(fù)合材料的變質(zhì)、磨損、老化等長(zhǎng)應(yīng)從

43、長(zhǎng)期使用角度出發(fā)，積累復(fù)合材料的變質(zhì)、磨損、老化等長(zhǎng)期性能變化的數(shù)據(jù)。期性能變化的數(shù)據(jù)。(4)結(jié)構(gòu)的可靠性與經(jīng)濟(jì)性結(jié)構(gòu)的可靠性與經(jīng)濟(jì)性 所謂所謂結(jié)構(gòu)的可靠性結(jié)構(gòu)的可靠性，是指結(jié)構(gòu)在所規(guī)定的使用壽命內(nèi)，在給，是指結(jié)構(gòu)在所規(guī)定的使用壽命內(nèi)，在給予的載荷情況和環(huán)境條件下，充分實(shí)現(xiàn)所預(yù)期的性能時(shí)結(jié)構(gòu)予的載荷情況和環(huán)境條件下，充分實(shí)現(xiàn)所預(yù)期的性能時(shí)結(jié)構(gòu)正常工作的能力，這種能力用一種概率來(lái)度量稱(chēng)為結(jié)構(gòu)的可正常工作的能力，這種能力用一種概率來(lái)度量稱(chēng)為結(jié)構(gòu)的可靠度。靠度。 結(jié)構(gòu)強(qiáng)度結(jié)構(gòu)強(qiáng)度最終取決于構(gòu)成這種結(jié)構(gòu)的最終取決于構(gòu)成這種結(jié)構(gòu)的材料強(qiáng)度材料強(qiáng)度，所以欲確定，所以欲確定結(jié)構(gòu)的可靠度，必須對(duì)結(jié)構(gòu)的可靠度，

44、必須對(duì)材料特性材料特性作統(tǒng)計(jì)處理，整理出它們的作統(tǒng)計(jì)處理，整理出它們的性能分布和分散性資料。性能分布和分散性資料。 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性最終表現(xiàn)在可靠性和經(jīng)濟(jì)性?xún)煞矫?。一般結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性最終表現(xiàn)在可靠性和經(jīng)濟(jì)性?xún)煞矫妗Ｒ话銇?lái)說(shuō)，要提高可靠性就得增加初期成本，而維修成本是隨可來(lái)說(shuō)，要提高可靠性就得增加初期成本，而維修成本是隨可靠性的增加而降低的，所以總成本最低時(shí)（即經(jīng)濟(jì)性最要好靠性的增加而降低的，所以總成本最低時(shí)（即經(jīng)濟(jì)性最要好）的可靠性為最合理。）的可靠性為最合理。5.2.2 材料設(shè)計(jì) 材料設(shè)計(jì)，通常是指選用幾種原材料組成具有所要求性材料設(shè)計(jì)，通常是指選用幾種原材料組成具有所要求性能的材料的過(guò)程

45、。能的材料的過(guò)程。 由于不同由于不同構(gòu)件的功能構(gòu)件的功能不同，因此對(duì)于組成構(gòu)件的不同，因此對(duì)于組成構(gòu)件的要求也不同，同時(shí)，所采用的材料還受到相應(yīng)要求也不同，同時(shí)，所采用的材料還受到相應(yīng)的限制。的限制。構(gòu)件功能構(gòu)件功能對(duì)材料性能對(duì)材料性能的要求的要求約束條件約束條件物理性能物理性能（如密度、導(dǎo)熱性、導(dǎo)電性、磁性、微波吸收（如密度、導(dǎo)熱性、導(dǎo)電性、磁性、微波吸收性或反射性、透光性等）性或反射性、透光性等）化學(xué)性能化學(xué)性能（抗腐蝕性、抗氧化性等）（抗腐蝕性、抗氧化性等）力學(xué)性能力學(xué)性能（如強(qiáng)度、模量、韌性、硬度、耐磨性、抗疲（如強(qiáng)度、模量、韌性、硬度、耐磨性、抗疲勞性、抗蠕變性等）；勞性、抗蠕變性等

46、）；對(duì)材料性能的要求對(duì)所采用材料的約束條件對(duì)所采用材料的約束條件包括：對(duì)所采用材料的約束條件包括： 資源、能耗、環(huán)保、成本、生產(chǎn)周期、壽命資源、能耗、環(huán)保、成本、生產(chǎn)周期、壽命、使用條件（溫度、氣氛、載荷性質(zhì)、所接觸、使用條件（溫度、氣氛、載荷性質(zhì)、所接觸的介質(zhì)等）。的介質(zhì)等）。一、原材料的選擇原則一、原材料的選擇原則（1）比強(qiáng)度、比剛度高原則）比強(qiáng)度、比剛度高原則 在滿(mǎn)足強(qiáng)度、剛度、耐久性和損傷容限等要求的前提下，應(yīng)在滿(mǎn)足強(qiáng)度、剛度、耐久性和損傷容限等要求的前提下，應(yīng)使結(jié)構(gòu)質(zhì)量最輕。使結(jié)構(gòu)質(zhì)量最輕。（2）材料與結(jié)構(gòu)的使用環(huán)境相適應(yīng)的原則）材料與結(jié)構(gòu)的使用環(huán)境相適應(yīng)的原則 通常要求材料的主要性

47、能在結(jié)構(gòu)整個(gè)使用環(huán)境條件下，其下通常要求材料的主要性能在結(jié)構(gòu)整個(gè)使用環(huán)境條件下，其下降幅值應(yīng)不大于降幅值應(yīng)不大于10%。（3）滿(mǎn)足結(jié)構(gòu)特殊性要求的原則）滿(mǎn)足結(jié)構(gòu)特殊性要求的原則 除了結(jié)構(gòu)剛度和強(qiáng)度意外，許多結(jié)構(gòu)物還要求有一些特殊性除了結(jié)構(gòu)剛度和強(qiáng)度意外，許多結(jié)構(gòu)物還要求有一些特殊性能。通常為滿(mǎn)足這些特殊性要求，要著重考慮合理的選取基能。通常為滿(mǎn)足這些特殊性要求，要著重考慮合理的選取基體材料。體材料。（4）滿(mǎn)足工藝性要求的原則）滿(mǎn)足工藝性要求的原則 復(fù)合材料的工藝性復(fù)合材料的工藝性包括預(yù)浸料工藝性包括預(yù)浸料工藝性、固化成型工藝性固化成型工藝性、機(jī)加裝配工藝性機(jī)加裝配工藝性和和修補(bǔ)工藝性修補(bǔ)工藝性

48、四方面。四方面。揮發(fā)物含量揮發(fā)物含量黏性黏性樹(shù)脂流出量樹(shù)脂流出量預(yù)浸料貯存期預(yù)浸料貯存期處理期處理期工藝期工藝期預(yù)浸料工藝性預(yù)浸料工藝性固化成型工藝性固化成型工藝性加壓時(shí)間加壓時(shí)間固化溫度固化溫度固化壓力固化壓力層合板性能對(duì)固化溫度和壓層合板性能對(duì)固化溫度和壓力的敏感性力的敏感性固化后構(gòu)件的收縮率固化后構(gòu)件的收縮率 機(jī)加裝配工藝性機(jī)加裝配工藝性主要是指機(jī)加工藝性；主要是指機(jī)加工藝性；修補(bǔ)工藝性修補(bǔ)工藝性主要是指已固化的主要是指已固化的復(fù)合材料與未固化的復(fù)合材料通過(guò)其他基體材料或膠黏劑粘結(jié)的能力。復(fù)合材料與未固化的復(fù)合材料通過(guò)其他基體材料或膠黏劑粘結(jié)的能力。 工藝性要求與選擇的基體材料和纖維材料

49、有關(guān)工藝性要求與選擇的基體材料和纖維材料有關(guān)（5）成本低、效益高的原則）成本低、效益高的原則 成本包括初期成本和維修成本，而初期成本包括材料成成本包括初期成本和維修成本，而初期成本包括材料成本和制造成本。效益指減重獲得節(jié)省材料、性能提高、節(jié)本和制造成本。效益指減重獲得節(jié)省材料、性能提高、節(jié)約能源等方面的經(jīng)濟(jì)效益。約能源等方面的經(jīng)濟(jì)效益。 成本低、效益高的原則是一項(xiàng)重要的選材原則（成本低、效益高的原則是一項(xiàng)重要的選材原則（P90）二、纖維的選擇二、纖維的選擇高強(qiáng)度、高模量易于生產(chǎn)加工良好的化學(xué)穩(wěn)定性耐機(jī)械損傷具有合適的尺寸和幾何形狀纖維性能再現(xiàn)性（或一致性）好柔曲性好價(jià)格能為使用方承受（1）若結(jié)

50、構(gòu)要求有良好的透波、吸波性能，可選?。┤艚Y(jié)構(gòu)要求有良好的透波、吸波性能，可選取Kevlar(芳芳綸綸)纖維、氧化鋁纖維等作為增強(qiáng)材料；纖維、氧化鋁纖維等作為增強(qiáng)材料；（2）若結(jié)構(gòu)要求有高的剛度，則可選用高模量碳纖維或硼纖維）若結(jié)構(gòu)要求有高的剛度，則可選用高模量碳纖維或硼纖維；（3）若結(jié)構(gòu)要求有高的抗沖擊性能，則可選用玻璃纖維、）若結(jié)構(gòu)要求有高的抗沖擊性能，則可選用玻璃纖維、Kelvar纖維；纖維；（4）若結(jié)構(gòu)要求有好的低溫工作性能，則可選用低溫下不脆化）若結(jié)構(gòu)要求有好的低溫工作性能，則可選用低溫下不脆化的碳纖維；的碳纖維；（5）若結(jié)構(gòu)要求尺寸不隨溫度變化，則可選用）若結(jié)構(gòu)要求尺寸不隨溫度變化，

51、則可選用Kelvar纖維或碳纖維或碳纖維；纖維；（6）若結(jié)構(gòu)要求既有較大的強(qiáng)度又有較大的剛度時(shí)，則可選用）若結(jié)構(gòu)要求既有較大的強(qiáng)度又有較大的剛度時(shí)，則可選用比強(qiáng)度和比剛度均較高的碳纖維或硼纖維。比強(qiáng)度和比剛度均較高的碳纖維或硼纖維。（1 1）各組分材料之間的相容性，包括：）各組分材料之間的相容性，包括：物理相容性物理相容性（如熱膨脹系數(shù)）（如熱膨脹系數(shù)）化學(xué)相容性（如在制化學(xué)相容性（如在制造和服役期間是否產(chǎn)造和服役期間是否產(chǎn)生有害反應(yīng)）生有害反應(yīng)）力學(xué)相容性（如在復(fù)合材料力學(xué)相容性（如在復(fù)合材料承受載荷包時(shí)，各組分之間承受載荷包時(shí)，各組分之間的應(yīng)變能否彼此協(xié)調(diào)）的應(yīng)變能否彼此協(xié)調(diào)）（2 2）按

52、照各組分在復(fù)合材料中）按照各組分在復(fù)合材料中所起作用所起作用來(lái)來(lái)確定確定增強(qiáng)組分增強(qiáng)組分的的幾何形狀幾何形狀（如顆粒狀、條帶狀、纖維狀及它們的編（如顆粒狀、條帶狀、纖維狀及它們的編織與堆集狀態(tài)等）及其在復(fù)合材料中的織與堆集狀態(tài)等）及其在復(fù)合材料中的位置位置與與取向取向；（3 3）在制成復(fù)合材料后，其中的各組分應(yīng)）在制成復(fù)合材料后，其中的各組分應(yīng)保持它們的固保持它們的固有優(yōu)秀性質(zhì)有優(yōu)秀性質(zhì)，并能揚(yáng)長(zhǎng)避短、相互補(bǔ)充，產(chǎn)生所需要，并能揚(yáng)長(zhǎng)避短、相互補(bǔ)充，產(chǎn)生所需要的復(fù)合效應(yīng)。的復(fù)合效應(yīng)。三、樹(shù)脂選擇三、樹(shù)脂選擇環(huán)氧樹(shù)脂環(huán)氧樹(shù)脂聚酰亞胺樹(shù)脂聚酰亞胺樹(shù)脂酚醛樹(shù)脂酚醛樹(shù)脂聚酯樹(shù)脂聚酯樹(shù)脂熱固性樹(shù)脂熱固性樹(shù)

53、脂聚醚砜聚醚砜聚砜聚砜聚醚醚酮聚醚醚酮聚苯砜聚苯砜熱塑性樹(shù)脂熱塑性樹(shù)脂尼龍尼龍聚苯二烯聚苯二烯聚醚酰亞胺聚醚酰亞胺選擇基體應(yīng)明確的問(wèn)題（1 1）復(fù)合材料的）復(fù)合材料的耐溫和耐環(huán)境性耐溫和耐環(huán)境性主要取決于基體；主要取決于基體；（2 2）復(fù)合材料）復(fù)合材料其他性質(zhì)其他性質(zhì)（如對(duì)纖維的粘接性、傳遞和分散（如對(duì)纖維的粘接性、傳遞和分散載荷的功能等）也依賴(lài)基體；載荷的功能等）也依賴(lài)基體；（3 3）纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的）纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的使用溫度范圍使用溫度范圍通常按基體劃分。通常按基體劃分。 目前樹(shù)脂基復(fù)合材料中用的最多的基體是熱固性樹(shù)脂，尤其目前樹(shù)脂基復(fù)合材料中用的最多的基體是熱固性樹(shù)脂，尤其是各種牌

54、號(hào)的環(huán)氧樹(shù)脂。是各種牌號(hào)的環(huán)氧樹(shù)脂。 環(huán)氧樹(shù)脂有較高的力學(xué)性能，但工作溫度較低，只能在環(huán)氧樹(shù)脂有較高的力學(xué)性能，但工作溫度較低，只能在-40 130范圍內(nèi)長(zhǎng)期工作。對(duì)于需耐高溫的復(fù)合材料，主要是范圍內(nèi)長(zhǎng)期工作。對(duì)于需耐高溫的復(fù)合材料，主要是用聚酰亞胺作為基體材料，它能在用聚酰亞胺作為基體材料，它能在200259 溫度下長(zhǎng)期工作溫度下長(zhǎng)期工作。樹(shù)脂的選擇應(yīng)考慮如下的各種要求：樹(shù)脂的選擇應(yīng)考慮如下的各種要求：（1）要求基體材料能在結(jié)構(gòu)使用溫度范圍內(nèi)正常工作；）要求基體材料能在結(jié)構(gòu)使用溫度范圍內(nèi)正常工作；（2）要求基體材料具有一定的力學(xué)性能；）要求基體材料具有一定的力學(xué)性能；（3）要求基體的斷裂伸長(zhǎng)

55、率大于或者接近纖維的斷裂伸長(zhǎng)率）要求基體的斷裂伸長(zhǎng)率大于或者接近纖維的斷裂伸長(zhǎng)率，以確保充分發(fā)揮纖維的增強(qiáng)作用；，以確保充分發(fā)揮纖維的增強(qiáng)作用；（4）要求基體材料具有滿(mǎn)足使用要求的物理、化學(xué)性能，主）要求基體材料具有滿(mǎn)足使用要求的物理、化學(xué)性能，主要指吸濕性、耐介質(zhì)、耐候性、阻燃性、低煙性和低毒性；要指吸濕性、耐介質(zhì)、耐候性、阻燃性、低煙性和低毒性；（5）要求具有一定的工藝性，主要是指黏性、凝膠時(shí)間、揮）要求具有一定的工藝性，主要是指黏性、凝膠時(shí)間、揮發(fā)分含量、預(yù)浸帶的保存期和工藝期、固化時(shí)的壓力和溫度發(fā)分含量、預(yù)浸帶的保存期和工藝期、固化時(shí)的壓力和溫度、固化后的尺寸收縮率等。、固化后的尺寸收

56、縮率等。 四單層性能的確定四單層性能的確定 不容易由所組成的材料性能來(lái)推定。通常是利用不容易由所組成的材料性能來(lái)推定。通常是利用細(xì)觀(guān)力學(xué)分析方法推得的預(yù)測(cè)公式確定的。而在細(xì)觀(guān)力學(xué)分析方法推得的預(yù)測(cè)公式確定的。而在最終設(shè)計(jì)階段，一般為了單層性能參數(shù)的真實(shí)可最終設(shè)計(jì)階段，一般為了單層性能參數(shù)的真實(shí)可靠，使設(shè)計(jì)更為合理，單層性能的確定需用試驗(yàn)靠，使設(shè)計(jì)更為合理，單層性能的確定需用試驗(yàn)的方法直接測(cè)定。的方法直接測(cè)定。 (1)單層樹(shù)脂含量的確定單層樹(shù)脂含量的確定 一般是根據(jù)單層的承力性質(zhì)或單層的使用功能選一般是根據(jù)單層的承力性質(zhì)或單層的使用功能選取的。取的。 (2)剛度的預(yù)測(cè)公式剛度的預(yù)測(cè)公式 (3)強(qiáng)

57、度的預(yù)測(cè)公式強(qiáng)度的預(yù)測(cè)公式 四、復(fù)合材料層合板設(shè)計(jì)四、復(fù)合材料層合板設(shè)計(jì) 復(fù)合材料層合板設(shè)計(jì)，是根據(jù)單層的性能確定層合板中各復(fù)合材料層合板設(shè)計(jì)，是根據(jù)單層的性能確定層合板中各鋪層的取向，鋪設(shè)順序，各定向?qū)酉鄬?duì)于總層數(shù)的百分比鋪層的取向，鋪設(shè)順序，各定向?qū)酉鄬?duì)于總層數(shù)的百分比和總層數(shù)和總層數(shù)(或總厚度或總厚度)。復(fù)合材料層合板設(shè)計(jì)通常又稱(chēng)為鋪層。復(fù)合材料層合板設(shè)計(jì)通常又稱(chēng)為鋪層設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)。 (1)層合板設(shè)計(jì)的一般原則層合板設(shè)計(jì)的一般原則 鋪層定向原則。由于層合板鋪層取向過(guò)多會(huì)造成設(shè)計(jì)工鋪層定向原則。由于層合板鋪層取向過(guò)多會(huì)造成設(shè)計(jì)工作的復(fù)雜化，目前多選擇作的復(fù)雜化，目前多選擇0，45，90和和4

58、5四種鋪四種鋪層方向。層方向。 均衡對(duì)稱(chēng)鋪設(shè)原則均衡對(duì)稱(chēng)鋪設(shè)原則 除特殊需要外，一般均設(shè)計(jì)成均衡對(duì)稱(chēng)層合板，以避免拉除特殊需要外，一般均設(shè)計(jì)成均衡對(duì)稱(chēng)層合板，以避免拉-剪、拉剪、拉-彎耦合而引起固化后的翹曲等變形。彎耦合而引起固化后的翹曲等變形。 鋪層取向按承載選取原則鋪層取向按承載選取原則 如果承受拉如果承受拉(壓壓)載荷，則使鋪層的方向按載荷方向鋪設(shè)；如載荷，則使鋪層的方向按載荷方向鋪設(shè)；如果承受剪切載荷，則鋪層按果承受剪切載荷，則鋪層按(45方向成對(duì)鋪設(shè)；如果承受方向成對(duì)鋪設(shè)；如果承受雙向載荷，則鋪層按受載方向雙向載荷，則鋪層按受載方向0，45，90正交鋪設(shè)；正交鋪設(shè)；如果承受多種載荷，

59、則鋪層按如果承受多種載荷，則鋪層按0，90， 45多向鋪多向鋪設(shè)。設(shè)。 鋪層最小比例原則鋪層最小比例原則 為避免基體承載，減少濕熱應(yīng)力，使復(fù)合材料與為避免基體承載，減少濕熱應(yīng)力，使復(fù)合材料與其相連接的金屬泊松比相協(xié)調(diào)，以減少連接誘導(dǎo)其相連接的金屬泊松比相協(xié)調(diào)，以減少連接誘導(dǎo)應(yīng)力等，對(duì)于方向?yàn)閼?yīng)力等，對(duì)于方向?yàn)?，90， 45鋪層，鋪層，其任一方向的鋪層最小比例應(yīng)大于其任一方向的鋪層最小比例應(yīng)大于6-10。 鋪設(shè)順序原則鋪設(shè)順序原則 A.應(yīng)使各定向?qū)颖M量沿層合板厚度均勻分布，也應(yīng)使各定向?qū)颖M量沿層合板厚度均勻分布，也即使層合板的單層組數(shù)盡量地大或者說(shuō)使每一單即使層合板的單層組數(shù)盡量地大或者說(shuō)使每

60、一單層組中的單層盡量地少，一般不超過(guò)層組中的單層盡量地少，一般不超過(guò)4層，這樣可層，這樣可以減少兩種定向?qū)又g的層間分層可能性。以減少兩種定向?qū)又g的層間分層可能性。 B如果層合板中含有如果層合板中含有45層、層、0層和層和90層，層，應(yīng)盡量使應(yīng)盡量使45層之間用層之間用0層或?qū)踊?0層隔開(kāi)，也盡層隔開(kāi)，也盡量使量使0層和層和90層之間用層之間用45或或 45層隔開(kāi)層隔開(kāi)，以降低層間應(yīng)力，以降低層間應(yīng)力 。 沖擊載荷區(qū)設(shè)計(jì)原則沖擊載荷區(qū)設(shè)計(jì)原則 沖擊載荷區(qū)層合板應(yīng)有足夠多的沖擊載荷區(qū)層合板應(yīng)有足夠多的0層，用層，用以承受局部沖擊載荷；也要有一定量的以承受局部沖擊載荷；也要有一定量的45層以使載