碳纖維管的膠接設計如何優化
碳纖維管有各種形態,比如碳纖維圓管、碳纖維方管、碳纖維異形件、碳纖維彎管等。隨著碳纖維管的廣泛使用, 與其他材質的管件連接也越來越多,膠粘連接是碳纖維管連接中使用較多的連接方式,膠接有不削弱基體材料、受勁時應力分布均勻、減輕結構重等優點。
碳纖維管的膠接設計如何優化呢?
1、膠粘劑的選擇。碳纖維管是由碳纖維預浸料組成,其中包括碳纖維與樹脂基質,基體樹脂和膠粘劑的相容性會對膠接界面的性能產生影響,所以膠粘劑的選擇十分重要。
2、接頭設計。碳纖維管的性能由纖維鋪層方向決定,同方向上強度相差很大。因此膠接接頭的承載能力也有方向性差異,接頭設計中主要承載方向與材料的主要強度方向一致可以提高其連接強度。
3、接頭尺寸。膠接接頭的尺寸、碳纖維管的尺寸和厚度,都會對膠接強度產生影響。但膠接接頭試件一般不能輕易改變尺寸,只能適當的增加搭接長度來增加膠接強度。
4、膠層厚度。膠接的強度隨著膠層厚度的增加而降低,主要是因為厚膠層內部缺陷增多,固化后內應力大。但也不是越薄越好,太薄容易造成缺膠,使粘接強度降低,建議保持在0.1~0.25mm為宜。
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