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複材薄殼

複材是指兩種或兩種以上具有不同的可視屬性之材料組合。 材料物相數通常為 2 且互不相溶解。其中一種是增強相(例如碳纖維或玻璃纖維、二氧化矽粒子),另一種是增強相呈分散狀態的基體相(例如環氧樹脂、乙烯酯)。複材可歸類為連續纖維複材、短纖維複材,以及顆粒增強複材。

定義疊層配置的選項有三種:厚度、材料屬性及方位。

  • 非對稱層板在中面具有不對稱的疊層配置。這是最常用的複材選項。下圖為五層非對稱層板的示意圖。其中以不同的顏色表示材料屬性及方位。薄殼網格建立在中面。

  • 對稱層板在中面具有對稱的疊層配置(材料、疊層方位及厚度)。也就是說其中面具有對稱的疊層厚度、材料屬性及材料方位。

 

  • 夾層複材屬於三層對稱層板的特殊情形。當您需要較高的彎曲負載抗力時,可使用這種層板。建議外面的兩層應比中間層較薄、較硬且較堅實。

您可以將複材薄殼應用在需要輕量化的結構成員中。複材薄殼也能夠發揮更佳的疲勞強度、耐腐蝕性及熱傳導性。

您可以透過下列方法處理包含複材薄殼的模型:

薄殼定義

疊層堆疊順序

疊層角度

結果

在本節中,您將學習下列主題:



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