对于那些喜欢与数字打交道的人,我们编制了下面的图表来说明各种结构的增强物的显著特征。虽然您不应将这些数字视为设计参数,但它们是适用于聚酯和环氧树脂手上铺的球场数字。所有数字都是指树脂/增强复合材料,而不是增强材料本身。请记住,如果增强筋的抗拉强度为100,000 psi,当与抗拉强度约为8,000 psi的树脂以50/50的比例组合时,复合层压板的抗拉强度约为54,000 psi。
第1列-指定增强材料的类型和纤维相对于负载的方向。
第2列-给出复合材料的密度,单位为磅/立方英寸。
第三列-指定极限抗拉强度,单位为磅/平方英寸。这是破坏复合材料所需的静载荷。玻璃纤维通常可以承受其极限抗拉强度30%的动态(交变)拉伸载荷的无限寿命。可以将其作为保守的设计值。
列4-指定拉伸模量。
列5-提供特定拉伸模量(拉伸模量除以密度),单位为百万英寸。我们已经包括这个专栏作为指导,为那些希望选择基于固有的刚度重量比的材料。
图表的最后三个条目包括在内,以便您可以将各种复合材料的性能与更传统的材料的性能进行比较。
材料 |
密度 (磅/立方) |
抗拉强度 (psi) |
模量106 (psi) |
特定的模量 |
面纱表面毡 |
.045 |
8000年 |
.7 |
15 |
短剪毡 |
.058 |
22000年 |
1.4 |
24 |
无捻粗纱布 |
.060 |
40000年 |
2.0 |
33 |
10盎司织物 |
.060 |
33000年 |
2.4 |
40 |
模具结构 |
.065 |
31000年 |
2.0 |
31 |
凯夫拉尔® |
.050 |
49000年 |
5.0 |
One hundred. |
石墨,平行于纤维 |
.057 |
170000年 |
18.0 |
300 |
进行比较 |
钢 |
.280 |
160000年 |
22.0 |
78 |
铝 |
.100 |
70000年 |
10.0 |
One hundred. |
花旗松,平行 |
.020 |
8000年 |
1.5 |
75 |