如何解决层压板复合材料分层问题

⑴ 复合材料层合板设计的一般原则是什么

层合板设计的一般原则
（）均衡对称铺设原则
除了特殊需要外，结构一般均设计成均衡对称层合板形式，以避免拉-剪、拉-弯耦合而引起固化后的翘曲变形。如果设计需要采用非对称或非均衡铺层，应考虑工艺变形限制。将非对称和非均衡铺层靠近中面，可减小层合板工艺变形。
（2）铺层定向原则
在满足受力的情况下，铺层方向数应尽量少，以简化设计和施工的工作量。一般多选择 0°、 90° 和 ±45°等4种铺层方向。如果需要设计成准各向同性层合板，可采用 或 层合板。对于采用缠绕成形工艺制造的结构，铺层角（缠绕角）不受上述 角度的限制，但一般采用 缠绕角。
（3）铺层取向按承载选取原则
铺层的纤维轴向应与内力的拉压方向一致，以最大限度利用纤维轴向的高性能。具体地说，如果承受单轴向拉伸或压缩载荷，纤维铺设方向一致；如果承受双轴向拉伸或压缩载荷，纤维方向按受载方向 0°、90°正交铺设；如果承受剪切载荷，纤维方向按 +45°、 -45°成对铺设；如果承受拉伸（或压缩）和剪切的复合载荷情况，则纤维方向应按 0°、90°、+45°、-45°多向铺设。90°方向纤维用以改善横向强度，并调节层合板的泊松比。
（4）铺设顺序原则
主要从三方面考虑：应使各定向单层尽量沿层合板厚度均匀分布，避免将同一铺层角的铺层集中放置。如果不得不使用时，一般不超过4层，以减少两种定向层的开裂和边缘分层。如果层合板中含有 ±45° 层、 0° 层和 90° 层，应尽量在 +45° 层和 -45° 层之间用 0° 层或 90° 层隔开，在 0° 层和 90° 层之间用 +45° 层或 -45° 层隔开，并应避免将 90° 层成组铺放，以降低层间应力。对于暴露在外的层合板，在表面铺设织物或 ±45° 层，将具有较好的使用维护性，也可以改善层合板和压缩和抗冲击性能。另外，铺设顺序对层合板稳定性承载能力影响很大，这一因素也应考虑。
（5）铺层最小比例原则
为使复合材料的基体沿各个方向均不受载，对于由方向为 0° 、 90° 、 ±45° 铺层组成的层合板，其任一方向的最小铺层比例应≥6%~10% 。
（6）冲击载荷区设计原则
对于承受面内集中力冲击部位的层合板，要进行局部加强。应有足够多的纤维铺设在层合板的冲击载荷方向，以承受局部冲击载荷。还要配置一定数量与载荷方向成 ±45° 的铺层以便将集中载荷扩散。另外，还需采取局部增强措施，以确保足够的强度。对于使用中容易受到面外冲击的结构，其表面几层纤维应均布于各个方向，相邻层的夹角尽可能小，以减小基体受载的层间分层。对于仍不能满足抗冲击要求的部位，应局部采用混杂复合材料，如芳纶或玻璃纤维与碳纤维混杂。
（7）连接区设计原则
应使与钉载方向成±45°的铺层比例≥40%，与钉载方向一致的铺层比例大于25%，以保证连接区有足够的剪切强度和挤压强度，同时也有利于扩散载荷和减少孔 的应力集中。
（8）变厚度设计原则
在结构变厚度区域，铺层数递增或递减应形成台阶逐渐变化，因为厚度的突变会引起应力集中。要求每个台阶宽度相近且≥60°，台阶高度不超过宽度的1/10。然后在表面铺设连续覆盖层，以防止台阶外发生剥离破坏。
（9）开口区铺层原则
在结构开口区应使相邻铺层的夹角≤60°，以减少层间应力。开口形状应尽可能采用圆孔，因为圆孔边应力集中较小。若必须采用矩形孔，则拐角处要采用半径较大的圆角。另外在开口时，切断的纤维应尽可能少。

⑵ 航空复合材料出现分层 裂缝 怎么维修

返场。。。

⑶ ANSYS workbench分层复合材料怎样定义材料属性

可以使用ANSYS Workbench的复合材料模块ACP（ANSYS Composite Pre/Postprocessing）进行复合材料的设置，ACP模块需要单独安装才可以使用。

⑷ 层压板可能出现哪些缺陷又如何解决

（1）表面麻孔 这种现象往往在薄板中易于出现，主要是胶纸布，特别是表面料含胶量偏小，可溶性树脂含量偏低，树脂的流动性差。其次是压制时受压不均，个别情况是由于预热时间过长，压力偏低。因此备薄板料时要特别注意胶纸布的可溶性树脂含量不能偏低，并采用好的表面料，最好是薄板与厚板搭配一起压制，以增加坯料的弹性，使受热、受压均匀。如由于产品规格的限制，只有薄板任务， 则垫纸就要加厚一些且要经常更换，预热时间不能太长，压力要跟紧。另外在流胶时热板温度也不宜过高。
（2）表面不平、有楞 这种现象常发生在树脂含量较大、可溶性较小的胶纸板中，由于树脂流动性小，上胶时造成胶量不均的现象容易在层压板的表面反映呈现不平和有楞现象。因此上胶时要注意胶量控制均匀，备料时注意各张材料颠倒调向180°，弥补上胶时造成的胶量不均，这样表面状况可得到改善。
（3）层压板开裂 开裂现象主要发生在比较厚的纸、布板，严重时5mm以上的层压板就有开裂现象。环氧酚醛玻璃布板不易开裂，这是胶的粘合力强的缘故。层压板的开裂与树脂粘合力有很大关系，当老化料夹入层压板中间，层压板就一定开裂，因此应当进行胶纸布的选料工作，把老化料挑选出来，不能混入坯料中。此外胶纸布胶量过小又不均匀，压力过低或打压过慢，也易造成开裂。
（4）表面中部色深，四周发白 这主要是胶纸布挥发物大，在预热时四周挥发物易逸出，中部挥发物残留量大，因此四周发白而中间色深。这从板中部耐电压比板边发白处的耐电压低就可判断是挥发物所致。因此应当防止胶纸布吸潮，特别是胶纸布的可溶性树脂含量过大，在热压时产生的低分子物相应增多，这时产生这种现象就更严重。试验证明低分子物比水分影响更大，实践证明胶纸布挥发物在4%以下不产生白边，6%以下控制预热可以不产生白边或很少白边，大于6%白边较大。
（5）表面压裂 这主要是树脂在流动时打压过急，将底材压坏，因此应严格控制胶纸布在流胶时打压次数和压力不能过高。环氧酚醛玻璃布板单位压力超过7MPa（70kgf/cm²）就会压破玻璃布。
（6）表面积胶 增强材料本身厚度偏差较大，引起胶量不均或上胶机的缺欠造成胶纸布某一位置胶量过大，流动性不均，预热时热板传热不均，可溶性树脂含量大，树脂流动时加压过快。因此底材厚度偏差不能太大，胶纸布的胶量应均匀，减少可溶性树脂的含量，在备料时要注意将一部分胶纸布颠倒调向180°，预热时加压不宜过快。注意排除管路、热板冷凝水。
（7）层压板厚度偏差大 厚度偏差常见的是边缘厚中间薄，这主要是钢板边缘有楞不平所致。因此钢板要注意保管，发现边缘有楞应修平后再用。偏差大也有一边薄的现象，这主要是胶纸布一边偏老、一边偏嫩，或热板一边温度高、一边温度低，以及热板倾斜所造成。因此在备料时要注意将一部分胶纸布颠倒调向180°，管道进出口交错排列，预热时注意排掉热板、管道积水，以防热板一边温度高，一边温度低，同时要经常检查热板倾斜并及时进行维修。厚度偏差还有中间部位厚边缘薄，这主要是热板久用出现的中部凹陷变形所致。应检修热板。
（8）板材滑出 压制时，胶纸布从钢板中滑出，尤其是压制环氧酚醛玻璃布板时容易发生，一般称为“跑料”。造成跑料的原因较多，如胶布胶量过大过嫩，两边胶量不均，备料不齐，装料不正，预热流胶时加压过快过高以及热板本身受力不均都会产生跑料现象，跑料会造成人身设备事故，一定要注意防止。在备料时使用同一批胶纸布，含胶量和可溶性基本保持一致，坯料摆齐、装正，采取逐步升温加压。如遇跑料情况，应关闭蒸汽降温，但要保持足够的压力，观察滑出情况，待稳定后再进行调整，然后逐步给汽升温继续压制。
（9）粘钢板或表面油花 这主要是脱模剂用量不适当造成的，内脱模剂如硬脂酸锌、钙、钡、油酸等用量少，或外脱模剂擦得太少且不均匀就易粘钢板，量多或擦脱模剂后未干就放料易产生油花。因此要严格控制内脱模剂用量，需要擦外脱模剂，如地板蜡、硅橡胶等，脱模剂浓度要调配适当，要擦均匀，形成薄薄的一层，待干后再放料。此外粘钢板与钢板表面质量有关，表面光洁程度差或处理不够，都容易粘钢板，有时因为工作粗心把本体料当成表面料，也会发生粘钢板的现象。
（10）层压板翘曲过大 这种现象往往会发生在7~15mm厚的纸板，翘曲的原因很复杂，如胶纸胶量不均，压制时升温、冷却速度太快，卸料温度过高，搭配方案不合理等，但主要是因为内应力造成。因此应尽量减少内应力产生，如升温、冷却时要缓慢给汽或冷水，防止层压板受剧热或剧冷。要有足够的冷却时间，不能任意缩短，当水压不足时应适当延长时间。搭配方案要注意层压板受热均匀，备料时尽量将胶纸布多调到几次，这样对减少翘曲是有好处的。
（11）耐电压不合格 耐电压不合格主要是薄板，因为薄板耐电压标准比厚板高，热处理工序取消后，薄板耐电压常常达不到标准要求。薄板击穿电压与胶纸布的挥发物关系很大，实践证明，当3020胶纸挥发物在4%以下时耐电压合格，挥发物在4.5%~5%不稳定，5%以上合格率极低。耐电压不合格的层压板采取热烘处理，一般是有效的，但有些耐电压很低的层压板热烘也不合格。热烘劳动量很大，所以胶纸布应当保存在干燥库中，切勿受潮。

⑸ 复合材料分层鉴定，可以鉴定出来分层的原因吗

制作有很多方法。 但目前以预浸料铺层和RTM（树脂传递模塑成型）为主。预浸料铺层在国版内用的已经比较成熟，权该方法是直接将剪裁好的预浸料片层铺叠在模具上，再在材料上铺放辅助材料后送入热压罐（现阶段主要固化设备）固化成型。

⑹ ANSYS 如何分析复合材料层合板

采用ansys的acp模块

⑺ 请问三层五层复合材料的复合途径有哪些

多层复合材料一般是层压。
层压的话要选择粘结剂，要么就是处在高温的状态，界面之间融化熔内融，结合在一起容。
层压每层材料最后的状态就是连接在一起，彼此之间结合。结合力度不够大的话，后面使用会出问题的。特别是受拉下的状态，如果是压缩的话问题还不大。
现在有很多那种层压的复合材料，例如防弹板，就是由好几层构成的。飞机的机翼它也是由玻璃纤维，还有其他复合材料树脂，由好几层构成的，他这个每层之间使用的是树脂之间结合的。

⑻ 为什么复合材料板都是单层的谢谢

你说的应该是单个的层压板吧，层压制品是由两层或多层浸有树脂的纤维或织物经叠合、热压结合成的整体。层压板就是层压制品中的一种，并不是一层织物的意思。那样多没有强度，但是封模，作内衬除外哈。

⑼ 复合材料 层压板单层是什么结构

首创装饰提醒您：层压制品是由两层或多层浸有树脂的纤维或织物经叠合、热压结合成的整体。层压板就是层压制品中的一种。