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登錄碳纖維復合材料ansys的案例
CF/PEEK碳纖維復合材料和傳統碳纖維復合材料在醫療行業的應用差異
層間結合強度好,江蘇君華生產的PEEK碳纖維復合材料不易分層。熱塑性在模壓成型時,熔融后結合到一體的結合強度高。所以不易分層。從PEEK與碳纖維結合角度說一些,PEEK和碳纖維之間的結合強度很高,因此纖維釋放現象大大減少或沒有。另外,由于PEEK具有抗蠕變力,PEEK聚合物能夠長時間承受相對大的壓力,不會隨時間擴展,并且具有良好的纖維-母體界面結合強度。
近倆年國內也陸續有一些單位開始開發CF/PEEK熱塑性碳纖維復合材料,江蘇君華就是其中的一家。目前江蘇君華生產的熱塑性PEEK碳纖維復合材料,已通過力學性能測試,被多家國內知名醫療器械單位用于醫療加工髓內釘器械的瞄準架。目前驗證下來發現,熱塑性CF/PEEK碳纖維復合材料加工的瞄準架透光性好,強度高,尺寸穩性定,100次消毒后依然可以精準定位。
展開 【技術干貨】一文詳解影響碳纖維及其復合材料壓縮性能的結構因素(二)碳纖維的微觀結構及壓縮破壞
摘 要
碳纖維及其復合材料因其優異的拉伸性能和輕質特性而備受關注,但是,自從它們問世以來,碳纖維及其復合材料在壓縮載荷下的較差性能一直是制約其廣泛應用的主要障礙。
在本系列專題文章中,將會從微觀結構和宏觀角度系統地討論造成這一缺陷的原因,并就如何提高碳纖維及其復合材料的壓縮性能提出了建議。在上期文章中首先介紹了碳纖維壓縮強度的常見測試方法,而本文中主要介紹碳纖維微觀結構及壓縮失效破壞。
附錄:碳纖維及其復合材料壓縮性能專題
《專題一:碳纖維壓縮強度的測試方法》
碳纖維的微觀結構
為了開發提高碳纖維壓縮性能的方法,了解碳纖維的加工過程及其最終微觀結構是很重要的。生產碳纖維最常用的前驅體為聚丙烯腈(PAN)纖維,下圖1顯示了PAN纖維向碳纖維轉變過程的微觀結構規律。
碳纖維是通過對PAN纖維進行高度可控的連續熱處理來制備的,典型的熱處理過程包括:預氧化(又叫熱穩定化),低溫碳化和高溫碳化。PAN纖維的熱穩定是在空氣氣氛中進行的,通常PAN纖維在不同溫度下經受200至300°C的熱處理,并根據特定前驅體纖維的加工要求在規定的時間內施加張力。
展開 美國宇航局先進復合材料技術之3D打印碳纖維復合材料
技術概述
美國宇航局格倫研究中心(NASA Glenn Research Center)的創新者與路易斯維爾大學和美國空軍合作,開發了一種增材制造技術,使用熱固性聚酰亞胺樹脂生產具有高溫性能的復合材料零件。
該工藝使用選擇性激光燒結(SLS)來熔融加工NASA新型RTM370酰亞胺樹脂的粉末狀產品,該樹脂填充有精細研磨的碳纖維。隨后可以對所得復合材料零件進行后固化,為高溫航空航天應用做準備,從而提供可承受300°C以上溫度的3D打印復合材料零件。
這是增材制造聚合物技術的重大進步,通過提供一種需要相對較低熔融溫度的SLS工藝,創建得到具有高溫能力的復合材料,從而能夠對具有復雜幾何形狀的零件進行3D打印,以實現高性能應用。
? 3D科學谷白皮書
技術特征
NASA的這項技術是首個成功實現高溫碳纖維填充熱固性聚酰亞胺復合材料的3D打印技術。對碳纖維填充的RTM370進行選擇性激光燒結后進行后固化,以實現更高的溫度性能,從而獲得玻璃化轉變溫度為370℃的復合材料部件。
▲NASA 通過SLS 工藝3D打印的熱固性聚酰亞胺復合材料,打印完成后需進行后固化。
SLS工藝通常使用熱塑性聚合物粉末,所得零件的有效溫度范圍為150-185°C,但與傳統加工材料相比,通常較弱。最近,高溫熱塑性塑料已經通過高溫SLS工藝制造成3D零件,需要380°C的熔化溫度,但這些部件的可用溫度范圍仍低于200°C。
NASA的熱固性聚酰亞胺復合材料在150-240°C之間可熔融加工,允許使用常規SLS 3D打印設備。隨后,使用多步驟循環對所得零件進行后固化,將材料緩慢加熱至略低于其玻璃化轉變溫度,同時避免在過程中發生尺寸變化。
展開 SGL集團攜手英國國家復合材料中心 共同研發碳纖維復合材料機翼
英國國家復合材料中心(NCC)日前與德國SGL集團達成合作協議,將針對航空、交通運輸和油氣等領域的市場需求,共同開發下一代復合材料生產技術,提升一級和二級結構件中復合材料的使用率。https://www.hongyantu.com/goodlist/sz/10372.html
目前,雙方已經利用NCC位于英國布里斯托的實驗設備開展碳纖維織物(包括無卷曲布等)先進加工工藝的項目研發。年內,雙方將利用SGL集團所提供的碳纖維無卷曲布生產出復合材料機翼樣件。https://www.hongyantu.com/goodlist/sz/10367.html
SGL集團纖維復合材料事業總裁Andreas Wullner表示說:“NCC具備研發新一代復合材料技術的經驗和實力。他們的優勢尤其體現在航空工業中。我們很榮幸能夠加入到NCC的戰略項目中,并成為NCC的一份子。雙方的合作將為復合材料的高效應用帶來新的技術和經驗儲備。同時,SGL集團也將借此機會在NCC內部設立辦公司,加強公司在英國市場的影響力。”
NCC首席執行官Richard Oldfieldi表示說:“我們很高興SGL集團能夠加入到NCC的創新網絡中來。我們對碳纖維技術有著共同的、深入的理解,同時對它未來的發展和應用前景都充滿了信心。相信自雙方的共同努力下,會創造出一系列令世人振奮的研究成果。”https://www.hongyantu.com/goodlist/sz/10362.html
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展開 
全球復合材料供需基本平衡 航空航天領域成碳纖維復合材料最大應用市場
1、玻璃纖維復合材料需求結構
玻纖具有輕質量、高強度、耐高低溫、耐腐蝕、隔熱、阻燃、吸音、電絕緣等優異性能以及一定程度的可設計性,因此在交通運輸、建筑、電子電器、管道、化工、環保以及國防軍工等領域實現較大規模應用。
在全球玻纖消費市場中,玻纖的主要應用領域集中在建筑、交通運輸、工業應用、電子電氣、新能源等領域,占比分別達32%、28%、21%、11%和8%。
2、碳纖維復合材料需求結構
目前,航空航天領域是碳纖維主要應用領域之一,這主要得益于碳纖維具有質輕、高強度的屬性。碳纖維相對于鋼或鋁,減重效果可以達到20%至40%,在航空航天領域,主要應用于飛機的結構材料(占飛機重量的30%左右),因此綜合來看碳纖維的使用能使飛機重量減輕6%至12%,從而顯著地降低飛機的燃油成本。在航空航天領域,碳纖維最早用于人造衛星的天線和衛星支架的制造,同時因其耐熱耐疲勞的特性,碳纖維在固體火箭發動機殼體和噴管上也得到了廣泛應用。
除航空航天領域以外,碳纖維復合材料也廣泛應用于體育用品、風電行業、汽車制造、船舶、電子電氣等領域。從需求占比來看,目前航空航天、體育用品、風電行業、汽車制造幾大領域的需求規模占比分別為48%、13%、12%、8%。其他應用領域占比均在5%及以下。
綜上所述,目前,全球復合材料行業供需基本平衡。份地區來看,北美地區復合材料行業產值最高,產業結構高端,而中國大陸地區雖然產值較高,但產業結構較低端。從應用領域來看,玻璃纖維復合材料在建筑、交通運輸、工業應用領域應用廣泛,而碳纖維復合材料在航天航空、體育休閑、風電葉片領域應用廣泛。
展開 DSM展示碳纖維和迪尼瑪纖維混雜復合材料
在2016年德國K展上,DSM展示了使用迪尼瑪(Dyneema )和碳纖維混雜增強環氧復合材料制造的自行車賽車車架。據介紹,這種材料可以將吸收沖擊能量的能力提高100%,同時依然保留碳纖維復合材料的所有優點,還不會出現劈裂。
碳纖維我們比較熟悉,迪尼瑪纖維則是一種 超高相對分子質量的高性能聚乙烯纖維,用前者制造的復合材料模量高、剛性好,但耐沖擊性能常常受到詬病。因此,在一些產品的應用上受到一定的制約。而后者和碳纖維混雜以后,其復合材料的性能依然保持輕質高強,但脆性降低、韌性提高、振動減少,而這些性能正是一些產品,例如自行車賽車等所需要的。
當我們談及復合材料的性能多樣化時,經常談論到的是材料的改性,例如在基體方面,添加增韌劑可以改善韌性,添加阻燃劑可以改善阻燃性能;在纖維方面,不同纖維的混合使用我們冠之為混雜,以求得性能的匹配,價格的合理等。但這種通過改性或混雜的材料的使用場合和使用總量均較少,原因之一是我們對單一材料的強項和弱項認識不夠,不能夠將不同材料的不同強項有效復合,從而有效利用材料的不同性能。
其實,當涉及材料科學,特別是復合材料時,創新空間是無限的。無疑,碳纖維是一種偉大的材料, 但不是一種萬能的材料。我們視之為高性能材料,是因為其在某些性能方面非常突出,而這是人們在產品設計時非常看重的,而不是任何性能都非常好。
所以, 當我們選用復合材料進行產品設計時,必須充分了解產品的使用狀況和所需性能,必須了解我們需要什么,可以放棄什么。同時又 充分了解增強材料,基體材料,特別是復合以后的性能特點,使之與產品的需求相匹配。這樣的設計才是真正的復合材料設計,才可以真正做到量體裁衣,從而避免陷入該用碳纖維還是玻璃纖維,該用熱固性還是熱塑性等的無效討論。
展開 2020碳纖維材料展|復合材料展|高分子材料展
新型無機非金屬材料
先進陶瓷、特種玻璃、新型建筑材料、人工晶體、藍寶石、耐磨材料及設備等;
5. 高性能纖維及復合材料
高性能纖維及材料、碳纖維材料、樹脂基復合材料、碳/碳復合材料、金屬復合材料及設備等;
6. 先進高分子材料
聚酰亞胺、聚四氟乙烯、聚碳酸脂、功能彈性體材料、特種橡膠、工程塑料、硅材料、氟塑料、高性能氟硅材料、功能性膜材料及設備等;
7. 新能源材料
光催化能源材料、太陽能光伏材料、鋰離子電池材料、先進儲能材料、風電材料、新光源材料、油氣田先進材料及設備等;
8. 電子材料
介電材料、半導體材料、集成電路和光電器件材料、壓電與鐵電材料、熱電材料、導電金屬及其合金材料、磁性材料、光電子材料、電磁波屏蔽材料、多鐵材料、鐵電材料、非晶合金、氧化物存儲材料及設備等;
9.
展開 國防軍工等領域倚重點碳成金的碳纖維復合材料
高性能纖維復合材料屬于高分子復合材料,是由各種高性能纖維作為增強體置于基體材料復合而成。高性能纖維是近年來纖維高分子材料領域中發展迅速的一類特種纖維。高性能纖維復合材料是發展國防軍工、航空航天、新能源及高科技產業的重要基礎原材料,同時在建筑、通信、機械、環保、海洋開發、體育休閑等國民經濟領域具有廣泛的用途。
高性能纖維主要分為碳纖維、芳綸纖維、特殊玻璃纖維、超高分子聚乙烯纖維等,其中碳纖維、芳綸纖維、超高分子量聚乙烯纖維是當今世界三大高性能纖維。
國內企業將取得突破
繼石器和鋼鐵等金屬之后,碳纖維被國際上稱之為“第三代材料”,因為用碳纖維制成的復合材料具有極高的強度,且超輕、耐高溫高壓,廣泛應用于航空、汽車及國防領域等。碳纖維是由90%以上的碳元素組成的纖維。碳纖維結構近乎石墨結構,比金剛石結構規整性稍差,具有很高的抗拉強度,它的強度約為鋼的4倍,密度為鋼的四分之一。碳纖維同時具有耐高溫、尺寸穩定、導電性好等其他優良性能。
按原料分碳纖維可分為粘膠基碳纖維、聚丙烯腈基碳纖維(PAN基碳纖維)和瀝青基碳纖維,目前世界各國發展的主要是PAN基碳纖維和瀝青基碳纖維。日本是全球最大的碳纖維生產國,2002年日本東麗(Toray)公司碳纖維生產能力達7300噸/年,東邦公司(TohoTenax)擁有5600噸/年的生產能力,三菱人造絲(Rayon)有4700噸的年產量,這3家公司碳纖維的總銷售份額約占全球小絲束市場的75%。
從2004年起,碳纖維市場突然緊缺,出現了供不應求局面,價格隨之急劇上漲。碳纖維需求擴大的背景包括兩個方面:一是越來越多的民用飛機制造商將碳纖維作為機體材料;二是碳纖維在風力發電、液化氣罐、自行車、體育用品等領域的用途正在逐漸擴大。
隨著航空航天、體育休閑和擠塑模具工業應用對碳纖維的需求大幅度增加,全球碳纖維市場正以平均每年兩位數的速度快速增長。
展開 通過定制纖維鋪放(TFP)優化碳纖維復合材料
Inside Composites與ZSK USA Inc.的技術刺繡經理Topher Anderson博士討論了通過定制纖維鋪放(TFP)優化碳纖維復合材料的機會
碳纖維復合材料制造商在努力降低成本和優化流程方面面臨的主要問題是什么?
Topher Anderson:雖然碳纖維的價格近年來迅速下降,但它仍然是一種昂貴且備受追捧的材料。對于下一代節省燃料的運輸,越來越多地尋求諸如高強度重量比的碳纖維復合材料特性。減少車輛,飛機或航天器的重量會在其預期壽命期間顯著影響其燃料效率。碳纖維越來越多地被研究作為一些鋁結構的替代品,特別是由于它的重量減輕。然而,碳纖維復合材料的高前期材料成本可以阻止潛在的用戶適應。
此外,傳統碳纖維復合材料的制造需要比鋁更多的加工參與。
在諸如樹脂傳遞模塑(RTM)的工藝中,例如,編織的碳纖維織物在CAD中進行描繪,按比例切割,用基質材料潤濕并使其固化成形。然而,這些過程通常更加勞動密集,并且缺乏諸如金屬銑削或金屬板彎曲之類的競爭過程中所見的自動化。
您已經確定了TFP可以產生影響的一些特定領域,包括減少浪費。這有多少問題?
TA:許多傳統碳纖維復合材料構造技術的主要材料成本之一是產生大量廢料。在許多使用碳纖維編織材料的手糊工藝中,廢料可以容易地占所用碳總重量的50%或更多。在用基質材料浸漬之前,當織物最初被切割時產生這種廢物。在復合材料已經固化之后和在后處理步驟期間產生額外的廢物,其中形狀被進一步精制。
TFP的獨特之處在于它能夠減少廢料,從而優化材料成本。通過在將絲束材料縫合成所需幾何形狀時控制絲束材料的路徑,材料僅放置在最終預制件中所需的位置。在傳統的層壓板設計中必須切割的織物區域簡單地保持不被縫合。由于能夠符合復雜的幾何形狀,該過程減少了在切割機織織物時形成的初始廢物以及后處理廢物。
展開 通過定制纖維鋪放(TFP)優化碳纖維復合材料
Inside Composites與ZSK USA Inc.的技術刺繡經理Topher Anderson博士討論了通過定制纖維鋪放(TFP)優化碳纖維復合材料的機會
碳纖維復合材料制造商在努力降低成本和優化流程方面面臨的主要問題是什么?
Topher Anderson:雖然碳纖維的價格近年來迅速下降,但它仍然是一種昂貴且備受追捧的材料。對于下一代節省燃料的運輸,越來越多地尋求諸如高強度重量比的碳纖維復合材料特性。減少車輛,飛機或航天器的重量會在其預期壽命期間顯著影響其燃料效率。碳纖維越來越多地被研究作為一些鋁結構的替代品,特別是由于它的重量減輕。然而,碳纖維復合材料的高前期材料成本可以阻止潛在的用戶適應。
此外,傳統碳纖維復合材料的制造需要比鋁更多的加工參與。
在諸如樹脂傳遞模塑(RTM)的工藝中,例如,編織的碳纖維織物在CAD中進行描繪,按比例切割,用基質材料潤濕并使其固化成形。然而,這些過程通常更加勞動密集,并且缺乏諸如金屬銑削或金屬板彎曲之類的競爭過程中所見的自動化。
您已經確定了TFP可以產生影響的一些特定領域,包括減少浪費。這有多少問題?
TA:許多傳統碳纖維復合材料構造技術的主要材料成本之一是產生大量廢料。在許多使用碳纖維編織材料的手糊工藝中,廢料可以容易地占所用碳總重量的50%或更多。在用基質材料浸漬之前,當織物最初被切割時產生這種廢物。在復合材料已經固化之后和在后處理步驟期間產生額外的廢物,其中形狀被進一步精制。
TFP的獨特之處在于它能夠減少廢料,從而優化材料成本。通過在將絲束材料縫合成所需幾何形狀時控制絲束材料的路徑,材料僅放置在最終預制件中所需的位置。在傳統的層壓板設計中必須切割的織物區域簡單地保持不被縫合。由于能夠符合復雜的幾何形狀,該過程減少了在切割機織織物時形成的初始廢物以及后處理廢物。
展開 碳纖維及玻璃纖維復合材料助力核反應堆實現1億攝氏度高溫
英國公司Rockwood Composites 前不久宣布,成功采用復合材料為英國私人聚變能源公司Tokamak Energy最新的核反應堆ST40組裝了核心部件。
該核心部件由環形場線圈的24個內部單元組成,每個單元都由“玻璃纖維預浸料/Kapton聚酰亞胺薄膜/玻璃纖維預浸料”層結構來進行絕緣。
硅增強固化系統被用來控制固化過程的位置和壓力。這樣做能夠使空氣和樹脂逐漸從Kapton聚酰亞胺薄膜層下方被擠壓出來,從而確保Kapton能夠緊密的粘接在環向場線圈上形成均一連續的絕緣層。
粘接線厚度需要精確控制。一層干的玻璃纖維織物被用來對粘接線厚度和分散的粘接系統進行控制,粘接厚度為0.1mm。
Rockwood公司將這一絕緣措施同時應用在了ST40諸多磁場中的螺線管線圈上。同樣,玻璃纖維預浸料和Kapton聚酰亞胺薄膜以螺旋重疊的方式在線圈纏繞過程中被應用在了線圈之間。最終,整個螺線管被玻璃纖維預浸料所包裹。
Rockwood公司還為ST40反應堆提供低溫懸浮系統,該系統由大量的定制碳纖維帶組成。這項技術同樣在全球規模最大、影響最深遠的“國際熱核聚變實驗堆(ITER)計劃”中得到了使用,該項目共涉及了來自35個國家的工程師和科學家。
Rockwood公司的運營主管Mark Crouchen表示:“核聚變裝置創造了一個比太陽系內任何區域都要嚴酷的極端溫度環境。復合材料的性能可以幫助設備實現比太陽核心溫度更高的極端高溫條件。”
ST40的成功設計向世人展示了在結構緊湊、高性價比的設備中也能夠獲得1億攝氏度的聚變溫度。
展開 
百年的碳纖維,千年的復合材料
如果從1880年算起,碳纖維誕生距今已有138年的歷史。那時候的碳絲被用來做電燈的燈絲。
如果從1956年算起,碳纖維應用距今也有62年的歷史。那時候的碳絲被用來做耐燒蝕的復合材料。
前后不過百年的歷史,碳纖維已經形成了一條完整的產業鏈,在高性能復合材料領域占據極為重要的地位。而對于復合材料,歷史則相當久遠。
早在7000年以前,人們已經開始用秸稈和泥土混合,夯實成土墻。這就是早期的復合材料原型,秸稈用來增強,泥土用來做基體。這種土墻環保耐用,冬暖夏涼。直到上世紀80年代農村還有很多這樣的房子。
復合材料并不是人類的創造,其實,對于復合材料的理解,大概昆蟲、鳥和蝙蝠等動物比人類要理解的更早也更透徹,它們將復合材料的原理應用到筑窩的過程中,以此來抵御天敵的攻擊。燕子嘴銜樹枝和泥巴混合做的窩,堅固又耐用。
所以,人類對復合材料的利用雖然有幾千年歷史,但是對復合材料的理解并不透徹,跟動物并沒有本質區別。
現代復合材料興起于20世紀40年代,自從玻璃纖維和合成樹脂大量商品化生產以后,纖維復合材料逐漸發展成為具有工程意義的材料。到這里,可以認為人類對復合材料的理解進入理性認識階段。
碳纖維自從被發明出來做燈絲之后,應用并沒有擴展開來。因為當時燈泡真空技術達不到,第一個燈泡僅亮了40小時就被氧化了。之后鎢絲替代了碳絲,碳纖維暫別歷史舞臺。
現代復合材料的誕生,催生了人類對高性能纖維的需求,自玻璃纖維之后,硼纖維、碳纖維相繼被寄予厚望,最終碳纖維以其高比強度、高比模量、工藝成熟度高而被廣泛關注。
早期發展出的現代復合材料,由于性能相對較低、生產量大、使用面廣,被稱之為常用復合材料。后來隨著高技術發展的需要,在此基礎上又研發出了高性能的先進復合材料。
復合材料的發展迅速,其地位也非常重要,對于航空強國來講,尤其具有戰略價值。
展開 休斯頓大學研究人員探索比傳統玻璃纖維和碳纖維更抗沖擊的天然蠶絲纖維復合材料
休斯敦-清湖大學的一位研究人員正致力于生產比傳統玻璃纖維和碳纖維更抗沖擊的天然蠶絲纖維復合材料。
休斯敦大學-清湖大學機械工程助理教授Youssef Hamidi展示了他的絲綢纖維復合材料的樣品,他說絲綢纖維會使復合材料對沖擊和壓力更有彈性。這增加了制造承重復合材料的可能性,這種復合材料可以取代汽車和其他制成品中使用的大部分鋼材。
美國得克薩斯州休斯敦大學(UHCL)機械工程助理教授優素?!す椎?Youssef Hamidi)正在研究用于復合材料的蠶絲纖維,以滿足對強度、重量輕和可持續性相結合的天然纖維增強復合材料日益增長的需求。
在他最近發表在“材料”雜志上的研究中,哈米迪聲稱,絲綢纖維比傳統的玻璃纖維或碳纖維更具有韌性,具有很高的拉伸強度,使它們不那么脆,更能承受沖擊和壓力。他說,這增加了為汽車和其他行業制造承重的絲綢纖維增強復合材料的可能性。哈米迪于2018年加入UHCL機械工程學院,自2000年以來一直在研究復合材料,主要研究如何減少工藝引起的缺陷。
他和俄克拉何馬大學航空航天與機械工程學院(美國俄克拉何馬州諾曼)的研究同事一年前就開始用絲綢了。
“我在想什么才是最合適的,”哈米迪說。在大多數(生物基)應用中,人們使用的是短的植物基纖維。但是絲綢有更高的性能。很容易買到。它并不缺乏?!啊?哈米迪第一次使用直接從蠶繭中提取的絲絲,但發現它很麻煩。他很快發現貨架上的絲綢效果最好。然而,他發現樹脂一旦干燥,就會在樹脂內部留下微小的空隙或氣泡,而且樹脂不能完全附著在織物上。了解這些空洞是如何形成和如何消除它們是哈米迪博士論文的主題。
Hamidi說,這些都是復合材料制造中的常見問題,通常通過使用高壓釜來消除成型過程中的缺陷來解決。
展開 軍用戰斗機中碳纖維復合材料的應用及材料選擇標準(一):應力標準
另一方面,使用復合材料不是戰斗機的特權,復合材料在商用飛機上的首次重大應用是空客公司1983年在A300和A310的方向舵上的應用,然后是1985年在垂直尾翼上的應用。
圖1 歐洲臺風戰斗機中的主要材料
由于復合材料具有較高的比剛度和強度,因此在運輸應用中受到廣泛關注,而由于重量較輕,燃料消耗和排放量都可以減少。據悉,一架客機每增加一公斤,每年需要增加130升燃料??梢灶A計,碳纖維復合材料的使用范圍將達到幾乎所有的區域和約40%的結構重量將由碳纖維復合材料制成。在新型戰斗機的開發中,不斷提高性能的需求要求在載重結構上大幅度減輕重量。除了設計技術的改進(例如集成設計、優化),碳纖維復合材料以及更高效的施工方法具有顯著的減重潛力。
在本系列文章中將會介紹戰斗機用碳纖維復合材料的選擇標準,以便在重量、強度和成本方面選擇最合適的材料來滿足要求,本文首先介紹了飛機結構的應力標準。
Part 1:飛機結構的應力標準
碳纖維復合材料廣泛應用于許多現代戰斗機,如洛克希德·馬丁F-35閃電戰斗機、歐洲戰斗機、拉斐爾和薩博鷹獅。碳纖維材料是飛機承重結構中應用最廣泛的材料之一,例如:機翼蒙皮、襟副翼、垂直穩定器、 機身和尾翼等。
歐洲臺風戰斗機,約40%的結構重量是碳纖維增強復合材料(上圖1)。重量節省可以增加有效載荷范圍,提供在恒定性能水平下縮小子系統尺寸的機會,或者可提供更好的燃料效率。
再比如,美國第五代戰斗機F/A-22,作為全球最先進的飛機,它在機身、機翼和尾翼的最重要部分使用了碳纖維復合材料。事實上,這款軍機中的鈦合金占該總重量的40%,復合材料占34%。
此外,復合材料的結構強度和耐久性促使了其他飛機部件的開發。如今的隱形飛機是由碳纖維增強聚合物制成的,因為碳纖維具有優越的性能,有助于減少熱輻射和雷達反射。
展開 CFRP碳纖維復合材料鉆削仿真
運動可以完成,但是鉆削完成之后空中間的材料還存在,而且應力效果基本看不出來,著急,求大神指教,有償!