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铺层角度和厚度偏差对层合板热性能的影响

佟丽莉  葛源源  
【摘要】:随着复合材料在国民经济各个领域的应用,复合材料层合板的热膨胀系数的设计对结构的热膨胀特性有重要意义。本文在线性经典层合板理论的基础上,编制计算机程序,以碳纤维(M40/环氧复合材料板为例,就铺层角度和厚度偏差对层合板热性能的影响进行了研究。得到了[(±α)_(10)/0_n/90_m]_s层合板在m取0~5,n从0开始增加时,层合板的热膨胀系数数值结果以及X向热膨胀系数α_x随角度α的变化曲线组。对曲线组以及数值结果的分析表明:说明对于[(±α)_(10)/0_n/90_m]_s层合板,当m取0~5,n取0~12时,α在30°附近斜率接近于0且热膨胀系数达到最小值。在α取小于33°时,随着n的大幅增加,纵向热膨胀系数α_x的变化相对十分微小;而改变90°铺层厚度,会引起纵向热膨胀系数α_x的较大变化。这就说明对上述m、n值条件下的[(±α)/0_n/90_m]_s层合板,调节0°铺层厚度可以微调a_x的值,而调节90°铺层厚度则能相对大幅地调节α_x的值,使之达到设计指标。这对层合板零膨胀和负膨胀系数的设计具有指导意义。

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