在航空、運動器材、醫(yī)療等領(lǐng)域的構(gòu)件中,為了保證性能、降低件重,常常使用夾層結(jié)構(gòu)。夾層結(jié)構(gòu)的性能主要取決于面板的性能和面板之間的間距,面板的問距越大,幾何慣性距越大,進(jìn)而彎曲剛度就越大。夾層結(jié)構(gòu)的而板般為玻纖/碳纖復(fù)合材料;芯材承受的應(yīng)力相對較小,因此可選擇輕質(zhì)材料以減輕構(gòu)件的質(zhì)量。
對于面板,主要考慮的是材料的強(qiáng)度和剛度,但是對于芯材,主要目的是最大幅度地減輕質(zhì)量,在上、下面板之間保持一定距離的同時,需要承受一定的壓力,以維持面板的穩(wěn)定。
常用的芯材有鋁蜂窩、泡沫塑料和NOMEX 蜂窩。對于鋁蜂窩,在質(zhì)量一定的前提下其壁可以做得很薄,這樣可以得到很高的壓縮彈性模量。但是,薄壁也會導(dǎo)致蜂窩表面尤其蜂窩孔隙較大的表面發(fā)生局部破壞。另外,將鋁蜂窩和碳纖維一同使用時,為避免發(fā)生電腐蝕,兩種材料之問必須進(jìn)行電絕緣處理。金屬蜂窩的顯著優(yōu)勢是能滿足嚴(yán)格的空問材料的氣體釋放要求。NOMEX蜂窩是采用芳綸紙浸酚醛樹脂制成的,具有廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域。
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