如何解決層壓板復合材料分層問題

⑴ 復合材料層合板設計的一般原則是什麼

層合板設計的一般原則
（）均衡對稱鋪設原則
除了特殊需要外，結構一般均設計成均衡對稱層合板形式，以避免拉-剪、拉-彎耦合而引起固化後的翹曲變形。如果設計需要採用非對稱或非均衡鋪層，應考慮工藝變形限制。將非對稱和非均衡鋪層靠近中面，可減小層合板工藝變形。
（2）鋪層定向原則
在滿足受力的情況下，鋪層方向數應盡量少，以簡化設計和施工的工作量。一般多選擇 0°、 90° 和 ±45°等4種鋪層方向。如果需要設計成准各向同性層合板，可採用 或 層合板。對於採用纏繞成形工藝製造的結構，鋪層角（纏繞角）不受上述 角度的限制，但一般採用 纏繞角。
（3）鋪層取向按承載選取原則
鋪層的纖維軸向應與內力的拉壓方向一致，以最大限度利用纖維軸向的高性能。具體地說，如果承受單軸向拉伸或壓縮載荷，纖維鋪設方向一致；如果承受雙軸向拉伸或壓縮載荷，纖維方向按受載方向 0°、90°正交鋪設；如果承受剪切載荷，纖維方向按 +45°、 -45°成對鋪設；如果承受拉伸（或壓縮）和剪切的復合載荷情況，則纖維方向應按 0°、90°、+45°、-45°多向鋪設。90°方向纖維用以改善橫向強度，並調節層合板的泊松比。
（4）鋪設順序原則
主要從三方面考慮：應使各定向單層盡量沿層合板厚度均勻分布，避免將同一鋪層角的鋪層集中放置。如果不得不使用時，一般不超過4層，以減少兩種定向層的開裂和邊緣分層。如果層合板中含有 ±45° 層、 0° 層和 90° 層，應盡量在 +45° 層和 -45° 層之間用 0° 層或 90° 層隔開，在 0° 層和 90° 層之間用 +45° 層或 -45° 層隔開，並應避免將 90° 層成組鋪放，以降低層間應力。對於暴露在外的層合板，在表面鋪設織物或 ±45° 層，將具有較好的使用維護性，也可以改善層合板和壓縮和抗沖擊性能。另外，鋪設順序對層合板穩定性承載能力影響很大，這一因素也應考慮。
（5）鋪層最小比例原則
為使復合材料的基體沿各個方向均不受載，對於由方向為 0° 、 90° 、 ±45° 鋪層組成的層合板，其任一方向的最小鋪層比例應≥6%~10% 。
（6）沖擊載荷區設計原則
對於承受面內集中力沖擊部位的層合板，要進行局部加強。應有足夠多的纖維鋪設在層合板的沖擊載荷方向，以承受局部沖擊載荷。還要配置一定數量與載荷方向成 ±45° 的鋪層以便將集中載荷擴散。另外，還需採取局部增強措施，以確保足夠的強度。對於使用中容易受到面外沖擊的結構，其表面幾層纖維應均布於各個方向，相鄰層的夾角盡可能小，以減小基體受載的層間分層。對於仍不能滿足抗沖擊要求的部位，應局部採用混雜復合材料，如芳綸或玻璃纖維與碳纖維混雜。
（7）連接區設計原則
應使與釘載方向成±45°的鋪層比例≥40%，與釘載方向一致的鋪層比例大於25%，以保證連接區有足夠的剪切強度和擠壓強度，同時也有利於擴散載荷和減少孔 的應力集中。
（8）變厚度設計原則
在結構變厚度區域，鋪層數遞增或遞減應形成台階逐漸變化，因為厚度的突變會引起應力集中。要求每個台階寬度相近且≥60°，台階高度不超過寬度的1/10。然後在表面鋪設連續覆蓋層，以防止台階外發生剝離破壞。
（9）開口區鋪層原則
在結構開口區應使相鄰鋪層的夾角≤60°，以減少層間應力。開口形狀應盡可能採用圓孔，因為圓孔邊應力集中較小。若必須採用矩形孔，則拐角處要採用半徑較大的圓角。另外在開口時，切斷的纖維應盡可能少。

⑵ 航空復合材料出現分層 裂縫 怎麼維修

返場。。。

⑶ ANSYS workbench分層復合材料怎樣定義材料屬性

可以使用ANSYS Workbench的復合材料模塊ACP（ANSYS Composite Pre/Postprocessing）進行復合材料的設置，ACP模塊需要單獨安裝才可以使用。

⑷ 層壓板可能出現哪些缺陷又如何解決

（1）表面麻孔 這種現象往往在薄板中易於出現，主要是膠紙布，特別是表面料含膠量偏小，可溶性樹脂含量偏低，樹脂的流動性差。其次是壓制時受壓不均，個別情況是由於預熱時間過長，壓力偏低。因此備薄板料時要特別注意膠紙布的可溶性樹脂含量不能偏低，並採用好的表面料，最好是薄板與厚板搭配一起壓制，以增加坯料的彈性，使受熱、受壓均勻。如由於產品規格的限制，只有薄板任務， 則墊紙就要加厚一些且要經常更換，預熱時間不能太長，壓力要跟緊。另外在流膠時熱板溫度也不宜過高。
（2）表面不平、有楞 這種現象常發生在樹脂含量較大、可溶性較小的膠紙板中，由於樹脂流動性小，上膠時造成膠量不均的現象容易在層壓板的表面反映呈現不平和有楞現象。因此上膠時要注意膠量控制均勻，備料時注意各張材料顛倒調向180°，彌補上膠時造成的膠量不均，這樣表面狀況可得到改善。
（3）層壓板開裂 開裂現象主要發生在比較厚的紙、布板，嚴重時5mm以上的層壓板就有開裂現象。環氧酚醛玻璃布板不易開裂，這是膠的粘合力強的緣故。層壓板的開裂與樹脂粘合力有很大關系，當老化料夾入層壓板中間，層壓板就一定開裂，因此應當進行膠紙布的選料工作，把老化料挑選出來，不能混入坯料中。此外膠紙布膠量過小又不均勻，壓力過低或打壓過慢，也易造成開裂。
（4）表面中部色深，四周發白 這主要是膠紙布揮發物大，在預熱時四周揮發物易逸出，中部揮發物殘留量大，因此四周發白而中間色深。這從板中部耐電壓比板邊發白處的耐電壓低就可判斷是揮發物所致。因此應當防止膠紙布吸潮，特別是膠紙布的可溶性樹脂含量過大，在熱壓時產生的低分子物相應增多，這時產生這種現象就更嚴重。試驗證明低分子物比水分影響更大，實踐證明膠紙布揮發物在4%以下不產生白邊，6%以下控制預熱可以不產生白邊或很少白邊，大於6%白邊較大。
（5）表面壓裂 這主要是樹脂在流動時打壓過急，將底材壓壞，因此應嚴格控制膠紙布在流膠時打壓次數和壓力不能過高。環氧酚醛玻璃布板單位壓力超過7MPa（70kgf/cm²）就會壓破玻璃布。
（6）表面積膠 增強材料本身厚度偏差較大，引起膠量不均或上膠機的缺欠造成膠紙布某一位置膠量過大，流動性不均，預熱時熱板傳熱不均，可溶性樹脂含量大，樹脂流動時加壓過快。因此底材厚度偏差不能太大，膠紙布的膠量應均勻，減少可溶性樹脂的含量，在備料時要注意將一部分膠紙布顛倒調向180°，預熱時加壓不宜過快。注意排除管路、熱板冷凝水。
（7）層壓板厚度偏差大 厚度偏差常見的是邊緣厚中間薄，這主要是鋼板邊緣有楞不平所致。因此鋼板要注意保管，發現邊緣有楞應修平後再用。偏差大也有一邊薄的現象，這主要是膠紙布一邊偏老、一邊偏嫩，或熱板一邊溫度高、一邊溫度低，以及熱板傾斜所造成。因此在備料時要注意將一部分膠紙布顛倒調向180°，管道進出口交錯排列，預熱時注意排掉熱板、管道積水，以防熱板一邊溫度高，一邊溫度低，同時要經常檢查熱板傾斜並及時進行維修。厚度偏差還有中間部位厚邊緣薄，這主要是熱板久用出現的中部凹陷變形所致。應檢修熱板。
（8）板材滑出 壓制時，膠紙布從鋼板中滑出，尤其是壓制環氧酚醛玻璃布板時容易發生，一般稱為「跑料」。造成跑料的原因較多，如膠布膠量過大過嫩，兩邊膠量不均，備料不齊，裝料不正，預熱流膠時加壓過快過高以及熱板本身受力不均都會產生跑料現象，跑料會造成人身設備事故，一定要注意防止。在備料時使用同一批膠紙布，含膠量和可溶性基本保持一致，坯料擺齊、裝正，採取逐步升溫加壓。如遇跑料情況，應關閉蒸汽降溫，但要保持足夠的壓力，觀察滑出情況，待穩定後再進行調整，然後逐步給汽升溫繼續壓制。
（9）粘鋼板或表面油花 這主要是脫模劑用量不適當造成的，內脫模劑如硬脂酸鋅、鈣、鋇、油酸等用量少，或外脫模劑擦得太少且不均勻就易粘鋼板，量多或擦脫模劑後未乾就放料易產生油花。因此要嚴格控制內脫模劑用量，需要擦外脫模劑，如地板蠟、硅橡膠等，脫模劑濃度要調配適當，要擦均勻，形成薄薄的一層，待干後再放料。此外粘鋼板與鋼板表面質量有關，表面光潔程度差或處理不夠，都容易粘鋼板，有時因為工作粗心把本體料當成表面料，也會發生粘鋼板的現象。
（10）層壓板翹曲過大 這種現象往往會發生在7~15mm厚的紙板，翹曲的原因很復雜，如膠紙膠量不均，壓制時升溫、冷卻速度太快，卸料溫度過高，搭配方案不合理等，但主要是因為內應力造成。因此應盡量減少內應力產生，如升溫、冷卻時要緩慢給汽或冷水，防止層壓板受劇熱或劇冷。要有足夠的冷卻時間，不能任意縮短，當水壓不足時應適當延長時間。搭配方案要注意層壓板受熱均勻，備料時盡量將膠紙布多調到幾次，這樣對減少翹曲是有好處的。
（11）耐電壓不合格 耐電壓不合格主要是薄板，因為薄板耐電壓標准比厚板高，熱處理工序取消後，薄板耐電壓常常達不到標准要求。薄板擊穿電壓與膠紙布的揮發物關系很大，實踐證明，當3020膠紙揮發物在4%以下時耐電壓合格，揮發物在4.5%~5%不穩定，5%以上合格率極低。耐電壓不合格的層壓板採取熱烘處理，一般是有效的，但有些耐電壓很低的層壓板熱烘也不合格。熱烘勞動量很大，所以膠紙布應當保存在乾燥庫中，切勿受潮。

⑸ 復合材料分層鑒定，可以鑒定出來分層的原因嗎

製作有很多方法。 但目前以預浸料鋪層和RTM（樹脂傳遞模塑成型）為主。預浸料鋪層在國版內用的已經比較成熟，權該方法是直接將剪裁好的預浸料片層鋪疊在模具上，再在材料上鋪放輔助材料後送入熱壓罐（現階段主要固化設備）固化成型。

⑹ ANSYS 如何分析復合材料層合板

採用ansys的acp模塊

⑺ 請問三層五層復合材料的復合途徑有哪些

多層復合材料一般是層壓。
層壓的話要選擇粘結劑，要麼就是處在高溫的狀態，界面之間融化熔內融，結合在一起容。
層壓每層材料最後的狀態就是連接在一起，彼此之間結合。結合力度不夠大的話，後面使用會出問題的。特別是受拉下的狀態，如果是壓縮的話問題還不大。
現在有很多那種層壓的復合材料，例如防彈板，就是由好幾層構成的。飛機的機翼它也是由玻璃纖維，還有其他復合材料樹脂，由好幾層構成的，他這個每層之間使用的是樹脂之間結合的。

⑻ 為什麼復合材料板都是單層的謝謝

你說的應該是單個的層壓板吧，層壓製品是由兩層或多層浸有樹脂的纖維或織物經疊合、熱壓結合成的整體。層壓板就是層壓製品中的一種，並不是一層織物的意思。那樣多沒有強度，但是封模，作內襯除外哈。

⑼ 復合材料 層壓板單層是什麼結構

首創裝飾提醒您：層壓製品是由兩層或多層浸有樹脂的纖維或織物經疊合、熱壓結合成的整體。層壓板就是層壓製品中的一種。