風(fēng)電部件設(shè)計中復(fù)合材料強度校核問題

chenenlin319

引用第9樓lewjane84于2011-09-03 11:52 AM發(fā)表的  :
1,縱橫剪切強度測試的是樹脂的剪切強度,以縱向拉伸計算45度方向簡切強度,考核樹脂和纖維的結(jié)合能力,和葉片上主剪切應(yīng)力方向成45度.因此呢不是用這個值計算安全系數(shù)的. 換總說法這個值是面內(nèi)層間強度
2,GL材料拉伸強度的安全系數(shù)我沒記錯的話是2.2,你可以再研究下規(guī)范.
3,層間剪切的許用應(yīng)力好象是用的特征值吧,一般不考核所以沒太注意
4,IFF另外有一個詳細(xì)的ISO標(biāo)準(zhǔn),里面解釋的很清楚,你可以查查.老版本作廢了不過很有研究價值

1.聽兄臺這么一說，覺得很有道理，以前用沖擊剪切方法測試的葉片方向上的剪切強度確實比這個縱橫剪切測試的強度要高。看來得好好研究一下縱橫剪切力學(xué)行為。
不過有個問題，那為什么GL第5章GRP中要求縱橫剪切強度？這個設(shè)計值如果沒什么用的話，難道用它來換算成0方法的剪切強度？又或者是像我這樣0/90的雙軸布，然后軸向鋪。

2.拉伸安全系數(shù)是2.2，少打了個1.35，呵呵。

3.這個正是我困惑的地方，層間直接用特征值嗎？如果也用2.2折減的話，那實在太小，俺正為這個值困惑。

4.非常感謝那！


順便俺想打聽下版主在哪高就呀，以后還請多多指點[s:2]

chenenlin319

今天看了下，樹脂本身的拉、壓和彎模量都是3GPa左右。
而-45/+45雙軸布45度方向拉伸模量大約為30GPa，這個值可以確實。
按照復(fù)合材料剪切模量計算理論 G=E/2(1+V)     G剪切模量，E拉壓模量,V計算方向上的泊松比，
這樣算下來，面內(nèi)剪切模量應(yīng)該差不多是11GPa(泊松比取0.3) 。

這么看起來測試的縱橫剪切模量（4GPa左右）與計算值相差很多。但是如果用0/90鋪層時（相當(dāng)于把-45/+45轉(zhuǎn)了45度鋪層）縱橫剪切模量所反應(yīng)的受力狀態(tài)跟實驗確實是一致的，不管起主導(dǎo)作用的是纖維自己抗剪強度還是纖維和樹脂的結(jié)合強度。   要是這么看這兩種數(shù)據(jù)又是矛盾的。想不明白呀...

lewjane84

1,彎曲模量一般不作為設(shè)計依據(jù),是根據(jù)小撓度理論計算出來的,不是直接測試值.因為含剪切分量因此比拉伸模量小.同理彎曲強度也不作為設(shè)計依據(jù),強度大于拉伸強度; 彎曲測試只是表證結(jié)構(gòu)特性.
2.45度方向拉伸模量按找72%纖維含量折算一般不到30,可以按照混合力的公司計算出來,一般在25GPA左右.
3. 各向異性的材料,你計算方向怎么可能泊松比是0.3呢?拿縱橫來說一般都在0.5以上(非線性).
4.縱橫測出來的模量從側(cè)面來說就是樹脂的性能,你好好看看3355(3354好象)的標(biāo)準(zhǔn)吧,應(yīng)變是怎么計算的.
測試的時候邊界和你理論計算的邊界是不一樣的,側(cè)面45度纖維都是中斷的,破壞形式和變形表征也是不一樣的怎么可能想得通.

chenenlin319

引用第12樓lewjane84于2011-09-06 11:41 PM發(fā)表的  :
1,彎曲模量一般不作為設(shè)計依據(jù),是根據(jù)小撓度理論計算出來的,不是直接測試值.因為含剪切分量因此比拉伸模量小.同理彎曲強度也不作為設(shè)計依據(jù),強度大于拉伸強度; 彎曲測試只是表證結(jié)構(gòu)特性.
2.45度方向拉伸模量按找72%纖維含量折算一般不到30,可以按照混合力的公司計算出來,一般在25GPA左右.
3. 各向異性的材料,你計算方向怎么可能泊松比是0.3呢?拿縱橫來說一般都在0.5以上(非線性).
4.縱橫測出來的模量從側(cè)面來說就是樹脂的性能,你好好看看3355(3354好象)的標(biāo)準(zhǔn)吧,應(yīng)變是怎么計算的.
測試的時候邊界和你理論計算的邊界是不一樣的,側(cè)面45度纖維都是中斷的,破壞形式和變形表征也是不一樣的怎么可能想得通.

1.一般復(fù)材料拉、彎模量是差不了多少的，樹脂也一樣，它的拉、壓模量差不多，我只是舉個例子，顯示這些值比較相近，說明一下純樹脂體拉、彎模量和所組成的玻璃鋼拉剪模量比較相近。
2. -45/+45，一般測試下來45方向模量就是30GPa左右（70%纖維含量），我手里有兩份玻璃布廠家、一份樹脂廠家提供的按ISO標(biāo)準(zhǔn)做的測報告，就是這個值。理論方向換算強度，以前我也干過，不過跟實際還是有點差矩的，不知道為什么。
3. 我們自己做的，還有這些報告也顯示 -45/+45  在45方向上泊松比要遠(yuǎn)小于0.3，兄臺說的柏松比0.5那是指在0方向上，那個方向上材料報告上基本都是是0.6左右。但我換算的是-45方向和+45方向，應(yīng)該按0.3來換算。如果是算0和90方向上的，那倒是應(yīng)該采用0.6來換算。
這模量換算應(yīng)該沒錯。因為我有45方向上的拉模量，有45方向上的柏松比，那計算-45/+45的剪切模量，就應(yīng)該按這么算呀。

4. 這點兄臺說的很有道理，但這樣的話但設(shè)計來說縱橫剪切得出來的模量是不是作用不大了。還不如直接把試件加寬，測試出一個0方向的剪切模量。

啥時候吃飯

一群牛人，學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)。