碳纖維棒的抗拉強(qiáng)度
碳纖維棒是采用高科技復(fù)合材料碳纖維原絲經(jīng)浸乙烯基樹(shù)脂高溫固化拉擠（或纏繞）制成的?！√祭w維棒強(qiáng)度應(yīng)該在1600~2300MPa（詳見(jiàn)《先進(jìn)復(fù)合材料制造技術(shù)手冊(cè)》page329），如使用t1000生產(chǎn)碳纖維棒，可以達(dá)到3000MPa但是t1000通常為軍用碳纖維。
那么碳纖維棒的抗拉強(qiáng)度怎么樣呢？
為了研究碳纖維桿的強(qiáng)度與抗彎性能，本次試驗(yàn)用的2根碳纖維桿（A和B）材料均采用T300碳纖維復(fù)合材料，幾何尺寸均為：外徑63mm，內(nèi)徑51mm，長(zhǎng)度480mm，采用18層碳纖維復(fù)合材料，每層厚度為0.2mm。兩根碳纖維桿A、B的鋪層方式分別為A：[45°/-45°/90°/45°-45°/90°/45°/-45°/45°/-45°/45°/-45°/90°/45°/-45°/90°/45°/-45°]、B：[45°/-45°/90°/45°/-45°/45°/-45°/45°/-45°/45°/-45°/45°/-45°/45°/-45°/90°/45°/-45°]對(duì)兩種鋪層方案進(jìn)行對(duì)比，能夠了解到90°鋪層角與±45°鋪層角對(duì)碳纖維復(fù)合材料軸的承彎性能的影響。
試驗(yàn)采用萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)按照簡(jiǎn)支梁三點(diǎn)彎曲法對(duì)碳纖維桿中心進(jìn)行加載，最終兩種試驗(yàn)件破壞位置均在中間加載處， 通過(guò)試驗(yàn)得到碳纖維桿A的最大加載壓力（即所能承受的最大抗彎力）為13540N，最大撓度為1.83mm；碳纖維桿B的最大加載壓力（即所能承受的最大承彎力）為14880N，最大擾度為1.21mm。通過(guò)計(jì)算，所用兩根碳纖維復(fù)合材料軸的實(shí)際彎曲強(qiáng)度及模量分別為：碳纖維桿A：彎曲強(qiáng)度σ，=116.0MPa，模量E1=38.6GPa；碳纖維桿B：彎曲強(qiáng)度σ2=127.5MPa，模量E2=64.2 GPa。
由以上數(shù)據(jù)可知，在碳纖維桿件、軸類件的設(shè)計(jì)中，增加±45°的角度鋪層比例，一定層度上有利于零件的抗彎性能的提高，同時(shí)也提高彎曲強(qiáng)度。碳纖維桿件復(fù)合材料鋪層方案中可以盡可能多地用±45°角度進(jìn)行鋪層方案設(shè)計(jì)。
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