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加固结构的显著特征。虽然您不应该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动铺层的球形数字。所有的数字都是指树脂/钢筋复合材料,而不是钢筋本身。请记住,如果钢筋的抗拉强度为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,复合材料层压板的抗拉强度约为54,000 psi。
第1列-指定增强的类型和纤维相对于负载的方向。
第2列-给出了复合材料的密度,单位为磅/立方英寸。
第三列-最终抗拉强度(单位:磅/平方英寸)。这是破坏复合材料所需的静态载荷。玻璃纤维通常可以承受其极限抗拉强度30%的动态(交替)拉伸负荷的无限寿命。可以将此作为保守的设计值。
列4-拉伸模量。
列5-以百万英寸为单位提供特定的拉伸模量(拉伸模量除以密度)。我们已经包括这一列作为那些希望选择基于固有刚度重量比的材料的指南。
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 |
面纱表面垫 |
.045 |
8000年 |
7 |
15 |
短绞凉席 |
.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 |