玻璃纖維復合材料的許用應力

❶ 玻璃纖維 和 高分子材料 的種類、彈性模量和泊松比

不知道你要什麼高分子的~我幫你找了低密度聚乙烯，尼龍，聚丙烯，聚氯乙內烯，環氧樹脂，酚醛容樹脂還有E-glass 和S-glass 纖維的模量。
給你表給你
低密度聚乙烯：120-240
尼龍66：1800-3100
聚丙烯：897-1380
聚氯乙烯：3500-4800
酚醛樹脂：5180-6900
環氧樹脂：1380-4140
e-glass：72000
s-glass：80000
凱夫拉纖維：132000
碳纖維：400000-500000
單位是MN/M2
有關泊松比，橡膠的泊松比大約在0.5，玻璃的泊松比為0.13-0.3。高分子的泊松比在兩者之間

❷ 急求：復合材料力學性質分析方法

《復合材料力學》
復合材料概論
1.1復合材料及其種類
復合材料是由兩種或多種不同性質的材料用物理和化學方法在宏觀尺度上組成的具有新性能的材料。
復合材料從應用的性質分為功能復合材料和結構復合材料兩大類。功能復合材料主要具有特殊的功能。
結構復合材料由基體材料和增強材料兩種組分組成。其中增強材料在復合材料中起主要作用，提供剛度和強度，基本控制其性能。基體材料起配合作用，支持和固定纖維材料，傳遞纖維間的載荷，保護纖維。
根據復合材料中增強材料的幾何形狀，復合材料可分為三大類：顆粒復合材料、纖維增強復合材料(fiber-reinforced composite)、層和復合材料。
顆粒：非金屬顆粒在非金屬基體中的復合材料如混凝土；金屬顆粒在非金屬基體如固體火箭推進劑；非金屬在金屬集體中如金屬陶瓷。
層合（至少兩層材料復合而成）：雙金屬片；塗覆金屬；夾層玻璃。
纖維增強：按纖維種類分為玻璃纖維（玻璃鋼）、硼纖維、碳纖維、碳化硅纖維、氧化鋁纖維和芳綸纖維等。
按基體材料分為各種樹脂基體、金屬基體、陶瓷基體、和碳基體。
按纖維形狀、尺寸可分為連續纖維、短纖維、纖維布增強復合材料。
還有兩種或更多纖維增強一種基體的復合材料。如玻璃纖維和碳纖維增強樹脂稱為混雜纖維復合材料。
常用纖維（性能表見P7表1-1）
玻璃纖維（高強度、高延伸率、低彈性模量、耐高溫）
硼纖維（早期用於飛行器，價高）
碳纖維（主要以聚丙烯腈PAN纖維或瀝青為原料，經加熱氧化，碳化、石墨化處理而成；可分為高強度、高模量、極高模量，後兩種成為石墨纖維（經石墨化2500~3000°C）；密度比玻璃纖維小、彈性模量比其高；應力—應變關系為一直線，纖維斷裂前是彈性體；高模量碳纖維的最大延伸率為0.35%,高強度的延伸率為1.5%；纖維直徑6~10μm；各向異性，沿纖維方向熱膨脹系數α1=-0.7×10-6~-0.9×10-6，垂直於纖維方向α2=22×10-6~32×10-6）
芳綸纖維（Kevlar，聚芳醯胺，K-29繩索電纜、K-49復合材料製造、K-149航天容器；單絲強度比玻璃纖維高45%，彈性模量為碳纖維一半，α與碳纖維接近）
碳化硅纖維與氧化鋁纖維（同屬於陶瓷纖維，碳化硅有抗氧化、耐腐蝕、耐高溫優點，與金屬相容性好；氧化鋁纖維有多重製法）
常用基體
樹脂基體（分為熱固性樹脂和熱塑性，熱固性有環氧、酚醛、不飽和聚酯樹脂等；其中環氧應用最廣，粘結力強、表面浸潤性好、固化收縮性較高、耐熱性固化方便；酚醛耐高溫、吸水性小，電絕緣性好、便宜；聚酯工藝性好，室溫固化，固化後均不能軟化；熱塑性有聚乙烯、聚苯乙烯、聚醯胺/尼龍、聚碳酸酯、聚丙烯等，加熱轉變溫度會重新軟化，製成模壓復合材料）
金屬基體（耐高溫、抗侵蝕、導電導熱、不透氣，應用較多的是鋁）
陶瓷基體（耐高溫、化學穩定性好、高模量、高抗壓強度、耐沖擊性差）
碳素基體（主要用於碳纖維增強碳基體復合材料，又稱為碳/碳復合材料，C-CA、C-CE分別用聚丙烯腈氧化法和催化法生產）
1.2復合材料的構造及製法
纖維增強復合材料幾種構造形式：
（1）單層復合材料（單層板），纖維按一個方向整齊排列或由雙向交織纖維平面排列。其中纖維方向稱為縱向，用「1」表示，垂直於纖維方向為橫向，用「2」表示，沿單層材料厚度方向用「3」表示，1、2、3軸稱為材料主軸。一般是各向異性的。
單層板中纖維起增強和主要承載作用，基體起支撐纖維、保護纖維、分配和傳遞纖維間載荷作用。機理是在集體中產生剪應力，其應力—應變關系看作線彈性的。
疊層復合材料（層合板），由單層板按照規定的纖維方向和次序，鋪放成疊層形式，進行粘合，經熱固化處理而成。每層纖維方向與疊層材料總坐標軸x-y方向不一定相同，用角θ（1軸與x軸夾角，x軸逆時針方向到1軸為正）
其他層合板鋪層表示舉例如下：60°/-60°/0°/-60°/60°，可表示為（±60°/0°）s，這里s表示對稱，「±」表示兩層正負交錯。
45°/90°/0°/0°/90°/45°還可表示為（45°/90°/0°）s,s表示普層上下對稱。
層合板也是各向異性的不均勻材料。
短纖維復合材料，分為隨機取向的短切纖維復合材料和單向短纖維復合材料（具有正交各向異性）。
製造方法
玻璃纖維環氧復合材料（預浸料→成型）
碳纖維增強環氧復合材料（碳纖維整齊排列→環氧樹脂溶液→預浸料片→剪裁成單層板→鋪成多層復合板→熱壓成層合板材）
碳纖維增強金屬基復合材料（擴散結合法、熔融金屬滲透法、連續鑄造法、等離子噴塗法）
單向短纖維復合材料（懸浮在甘油中不停攪動→纖維走向與流向相同→纖維液膜沉積→定向纖維氈→加樹脂並模壓成單向短纖維復合材料板）
1.3復合材料的力學分析方法
細觀力學：以纖維和基體作為基本單元，把纖維和基體分別看成是各向同性的均勻材料，根據材料纖維的幾何形狀和布置形式、纖維和基體的力學性能、纖維和基體之間的相互作用（有時考慮界面作用）等條件來分析復合材料的宏觀物理力學性能。比較精細與復雜。
宏觀力學：假定材料是均勻的，只從復合材料的平均表觀性能檢驗組分材料的作用來研究復合材料的宏觀力學性能。基礎是預知單層材料的宏觀性能，如彈性常數、強度等，這些數據來自實驗測定或細觀力學分析。
結構力學：藉助現有均勻各向同性材料結構力學的分析方法，對各種形狀的結構元件進行力學分析。
1.4復合材料的力學性能
纖維增強復合材料
作為主要力學性能比較，常常採用比強度（σb/γ）和比模量(E/γ)值(σb為縱向拉伸強度，E為縱向拉伸模量，γ為相對密度)，它們表示在重量相當情形下材料的承載能力和剛度，其值越大，表示性能越好。
優點：比強度高、比模量高、材料具有可設計性、製造工藝簡單成本低、熱穩定性好、高溫性能好。
缺點：各向異性嚴重、材料性能分散度較大、材料成本較高、有些韌性較差，機械連接困難。

各向異性彈性力學基礎

2.1 各向異性彈性力學基本方程
彈性體任意一點共有15個未知數——6個應力分量（σx、σy、σz、τxy、τyz、τzx）、6個應變分量(εx、εy、εz、γxy、γyz、γzx)、3個位移分量(u、v、w)。
15個方程，加上給定力的邊界條件和給定位移的邊界條件可以確定15個未知量。

2.2各向異性彈性體的應力—應變關系
1、σ=Cε
能量只取決於應力狀態或應變狀態，而與載入過程無關，這種能量稱為應變勢能。單位體積的應變勢能又稱為應變勢能密度，用W表示。
ε=Sσ
滿足以上兩式的應力應變關系的材料為各向異性材料。
2.3正交各向異性材料的工程彈性常數
1、麥克斯韋定理P40 2-36
2、彈性模量、泊松比、剪切彈性模量的范圍，用來判斷實驗數據的正確性。

第三章 單層復合材料的宏觀力學分析
3.1平面應力應變關系
3.2 任意方向的應力應變關系
轉軸公式 、
3.3強度
1、各向同性材料四大強度理論
2、正交各向異性單層材料的強度概念
3.4正交各向異性單層材料
1、最大應力理論 各方向均需滿足 出現尖點，與實驗結果不很一致
2、最大應變理論 不一致比最大 應力理論還明顯
3、Hill-蔡（S.W.Tsai）強度理論
吻合度好，沒有尖點，應力σx隨θ連續減小，破壞強度X,Y,S之間存在重要的相互聯系，可簡化得到各向同性材料的結果。但未考慮拉、壓性能不同的復合材料，經Hoffman改進。

❸ 許用應力高於1000Mpa的材料有嗎

目前大概碳纖維carbon fibre符合你的要求
碳纖維是一種纖維狀碳材料。它是一種強度比鋼的大、密度比鋁的小、比不銹鋼還耐腐蝕、比耐熱鋼還耐高溫、又能像銅那樣導電，具有許多寶貴的電學、熱學和力學性能的新型材料
含碳量高於90％的無機高分子纖維 。其中含碳量高於99％的稱石墨纖維。碳纖維的軸向強度和模量高，無蠕變，耐疲勞性好，比熱及導電性介於非金屬和金屬之間，熱膨脹系數小，耐腐蝕性好，纖維的密度低，X射線透過性好。但其耐沖擊性較差，容易損傷，在強酸作用下發生氧化，與金屬復合時會發生金屬碳化、滲碳及電化學腐蝕現象。因此，碳纖維在使用前須進行表面處理
碳纖維可分別用聚丙烯腈纖維、瀝青纖維、粘膠絲或酚醛纖維經碳化製得；按狀態分為長絲、短纖維和短切纖維；按力學性能分為通用型和高性能型 。通用型碳纖維強度為1000兆帕（MPa）、模量為100GPa左右。高性能型碳纖維又分為高強型（強度2000MPa、模量250GPa）和高模型（模量300GPa以上）。強度大於4000MPa的又稱為超高強型；模量大於450GPa的稱為超高模型。隨著航天和航空工業的發展，還出現了高強高伸型碳纖維，其延伸率大於2％。用量最大的是聚丙烯腈基碳纖維。

❹ 碳纖維和玻璃纖維各自的拉伸強度是多少

碳纖維的拉伸強度在3500Mpa以上，可達到5.5 GPa；玻璃纖維的拉伸強度為1000-2000MPa，其拉伸強度高，伸長小。

碳纖維和玻璃纖維的拉伸強度都大於鋼材。當鋼材屈服到一定程度後，由於內部晶粒重新排列，其抵抗變形能力又重新提高，此時變形雖然發展很快，但卻只能隨著應力的提高而提高，直至應力達最大值。

(4)玻璃纖維復合材料的許用應力擴展閱讀

1、碳纖維的性質：

碳纖維是由碳元素組成的一種特種纖維。具有耐高溫、抗摩擦、導電、導熱及耐腐蝕等特性 外形呈纖維狀、柔軟、可加工成各種織物，由於其石墨微晶結構沿纖維軸擇優取向，因此沿纖維軸方向有很高的強度和模量。

碳纖維的密度小，因此比強度和比模量高。碳纖維的主要用途是作為增強材料與樹脂、金屬、陶瓷及炭等復合，製造先進復合材料。碳纖維增強環氧樹脂復合材料，其比強度及比模量在現有工程材料中是最高的。

2、玻璃纖維的性質：

玻璃纖維作為強化塑料的補強材料應用時，最大的特徵是抗拉強度大。抗拉強度在標准狀態下是6.3～6.9 g/d，濕潤狀態5.4～5.8 g/d。耐熱性好，溫度達300℃時對強度沒影響。玻璃纖維有優良的電絕緣性，是高級的電絕緣材料，也用於絕熱材料和防火屏蔽材料。一般只被濃鹼、氫氟酸和濃磷酸腐蝕。

參考資料來源：網路-碳纖維

參考資料來源：網路-玻璃纖維

參考資料來源：網路-鋼材

參考資料來源：網路-拉伸強度

❺ 復合材料板越厚所能承受的極限應力越大

工業爐設計手冊 第756頁 有計算公式和例題 自己套著公式算一下就明白了 查看原帖>>

❻ 復合板復層參與強度計算時，材料的許用應力怎麼確定的

首先解釋一下抗壓強度的概念，抗壓強度，代號σbc，指材料在外部壓力作用時的極限強度。金屬專材料分屬為塑性材料（如低碳鋼）和脆性材料（如鑄鐵）。塑性材料受壓發生變形時只會越壓越扁，沒有抗壓強度，只有許用擠壓應力

❼ 復合材料主要有哪些性能特點

性能特點復：

復合材料中以纖維增強材制料應用最廣、用量最大。其特點是比重小、比強度和比模量大。

例如碳纖維與環氧樹脂復合的材料，其比強度和比模量均比鋼和鋁合金大數倍，還具有優良的化學穩定性、減摩耐磨、自潤滑、耐熱、耐疲勞、耐蠕變、消聲、電絕緣等性能。

非金屬基復合材料由於密度小，用於汽車和飛機可減輕重量、提高速度、節約能源。用碳纖維和玻璃纖維混合製成的復合材料片彈簧，其剛度和承載能力與重量大5倍多的鋼片彈簧相當。

(7)玻璃纖維復合材料的許用應力擴展閱讀

滿足復合材料的條件：

1、復合材料必須是人造的，是人們根據需要設計製造的材料。

2、 復合材料必須由兩種或兩種以上化學、物理性質不同的材料組分，以所設計的形式、比例、分布組合而成，各組分之間有明顯的界面存在。

3、它具有結構可設計性，可進行復合結構設計。

4、復合材料不僅保持各組分材料性能的優點，而且通過各組分性能的互補和關聯可以獲得單一組成材料所不能達到的綜合性能。

❽ 玻璃纖維增強塑料的用途

玻璃鋼（也稱玻璃纖維增強塑料，國際公認的縮寫符號為GFRP或FRP），是一種品種繁多，性能各別，用途廣泛的復合材料。它是由合成樹脂和玻璃纖維經復合工藝，製作而成的一種功能型的新型材料。
玻璃鋼材料具有重量輕，比強度高，耐腐蝕，電絕緣性能好，傳熱慢，熱絕緣性好，耐瞬時超高溫性能好，以及容易著色，能透過電磁波等特性。與常用的金屬材料相比，它還具有如下的特點∶
由於玻璃鋼產品，可以根據不同的使用環境及特殊的性能要求，自行設計復合製作而成，因此只要選擇適宜的原材料品種，基本上可以滿足各種不同用途對於產品使用時的性能要求。因此，玻璃鋼材料是一種具有可設計性的材料品種。
玻璃鋼產品，製作成型時的一次性，更是區別於金屬材料的另一個顯著的特點。只要根據產品的設計，選擇合適的原材料鋪設方法和排列程序，就可以將玻璃鋼材料和結構一次性地完成，避免了金屬材料通常所需要的二次加工，從而可以大大降低產品的物質消耗，減少了人力和物力的浪費。
玻璃鋼材料，還是一種節能型材料。若採用手工糊制的方法，其成型時的溫度一般在室溫下，或者在100℃以下進行，因此它的成型製作能耗很低。即使對於那些採用機械的成型工藝方法，例如模壓、纏繞、注射、RTM、噴射、擠拉等成型方法，由於其成型溫度遠低於金屬材料，及其他的非金屬材料，因此其成型能耗可以大幅度降低。
綜上所述，與傳統的金屬材料及非金屬材料相比，玻璃鋼材料及其製品，具有強度高，性能好，節約能源，產品設計自由度大，以及產品使用適應性廣等特點。因此，在一定意義上說，玻璃鋼材料是一種應用范圍極廣，開發前景極大的材料品種之一。
目前我國的玻璃鋼工業，已經具備了一定的規模，在產品的品種數量及產量方面，以及在技術水平方面，均已經取得了巨大的進展，在國民經濟建設中發揮了重要的作用。
玻璃鋼的成型工藝方法，有很多種方法。其中有最簡單易學的手工糊制方法，也有比較容易建立的模壓工藝成型方法；也有必須經過專門設計、專業製造的纖維纏繞成型方法；更有一些綜合注射、真空、預成型增強材料或預設墊料的幾種模塑方法；以及為了達到製品高性能指標而設計製造的，由計算機進行程序控制的先進的自動化成型方法。
由此可見，玻璃鋼製品的製作成型方法有很多種，它們的技術水平要求相差很大，其對原材料、模具、設備投資等的要求，也各不相同，當然它們所生產產品的批量和質量，也不會相同。
目前，國內外常用的玻璃鋼製作成型方法，有手糊成型工藝、噴射成型工藝、模壓成型工藝、模壓料成型工藝、纖維纏繞成型工藝、卷管成型工藝、袋壓成型工藝、樹脂澆鑄及注射成型工藝、RTM成型工藝、拉擠成型工藝、板材及管道連續成型工藝、增強反應注射模塑成型工藝、彈性體貯脂模塑成型工藝，以及膠接和連接技術、夾層結構製作技術等。
現把幾種常用的玻璃鋼的成型方法的特點介紹如下∶
手糊製作方法的設備投資低，產品形狀的限制因素少，適合小批量生產。它的生產條件是需要製作產品的模具，並掌握手糊工藝的技術要領。但是，這種製作方法所製成的產品，質量不夠穩定，產品的質量檔次不夠高，較難滿足某些產品的性能要求。
噴射成型方法，是一種藉助於噴射機器的手工積層的方法。該方法具有效率高、成本低的特點，有逐步取代傳統的手糊工藝的趨勢。其產品的整體性強，沒有搭接縫，且製品的幾何尺寸基本上沒有受到限制，成型工藝不復雜，材料配方能保持一定的准確性。其不足之處，在於製品的質量在很大程度上，取決於操作工人的生產技能。另外，噴射所造成的污染，一般均大於其他的工藝方法。
纖維纏繞工藝方法，是將浸漬過樹脂的連續纖維，按一定的規律纏繞到芯模上，層疊至所需的厚度，固化後脫模，即成製品。該方法的特點，是可按產品承受應力情況來設計纖維的纏繞規律，使之充分發揮纖維的抗拉強度，並且容易實現機械化和自動化，產品質量較為穩定，若配用不同的樹脂基體和纖維的有機復合，則可獲得最佳的技術經濟效果。纖維纏繞工藝，可成功地應用於製作玻璃鋼管道、貯罐、氣瓶、風機葉片、撐高跳竿、電線竿、羽毛球拍等的製品。
模壓成型工藝和模塑料成型工藝，其壓制工藝和設備條件基本相同，前者採用浸膠布作為模壓料，而後者採用片狀、團狀、散狀的模壓料，首先將一定量的模壓料置於金屬對模中，而後在一定溫度和壓力下成型製得所需的玻璃鋼製品。這種生產成型方法，所製得的產品尺寸精確，表面光潔，可一次成型，生產效率較高，且產品質量較為穩定，適合於大批量製作各種小型玻璃鋼製品。其不足之處是模具的設計和製造較為復雜，生產初期的投資較高，且製件受設備的限制較為突出。
拉擠成型方法，是在牽引裝置牽引下，使浸漬樹脂的纖維增強材料，先在模具中預成型，並經加熱使之固化成型，製成玻璃鋼型材，最後切割成所需長度的玻璃鋼製品。該種成型工藝方法，具有以下明顯的特點∶首先它可以製作幾何形狀復雜的製品，尤其對於特小型或特大型製品，該工藝方法具有其他方法所無法比擬的優越性；其次只要經過合理的產品設計、工藝設計，某些高性能復合材料的製作，在拉擠工藝中就可得以實現；另外，拉擠工藝方法，尤其適合於開發製作各種熱塑性玻璃鋼製品；加之由於拉擠速度日趨加快，因此拉擠工藝的生產效率很高，作為連續生產的先進方法之一，為實現玻璃鋼的工業化生產開辟了一條有效的途徑。但是也必須指出，建立拉擠生產工藝方法的要求比較高，例如其設備投資較大，模具設計較為復雜，工藝條件的控制及對原材料的性能要求較為嚴格，這些都是建立拉擠成型工藝的困難之處。
在上述玻璃鋼的製作成型技術方法中，每一種技術均有其自身的特點。生產企業在選擇確定採用何種工藝方法時，需根據企業的基本情況及生產產品的情況，如生產產品的批量及其質量要求，以及企業的技術基礎和生產資金情況等因素進行綜合考慮。
假如，企業擬准備簽訂一批玻璃鋼桌椅的業務，由於採用手糊、模壓、RTM工藝均可以製作玻璃鋼桌椅，這時需根據企業和產品的實際情況來加以確定，以便獲得最適宜的生產投入、產品質量及經濟效益之間的關系。

❾ 膠 許用應力 復合材料裡面粘接所用膠是什麼，許用應力是多少

復合材料粘接所用的膠，一般為丙烯酸類、環氧類以及聚氨酯類這幾類（內部可混晶須、短纖維之類的增強體），許用應力各不相同，多少取決於設計需求。