会计学1碳纤维增强环氧树脂—PVC夹芯层合板试样一、设计理念指标拉伸强度断裂伸长率密度经济性分值15152010密度一项分值占20分,占到总分的三分之一,是四个指标中分值最高的所以,本小组从降低试验材料的密度出发,发挥碳纤维增强复合材料的拉伸强度优势,在兼顾经济性的基础上,设计了碳纤维增强环氧树脂—PVC夹芯层合板试样设计要点:试样密度为0.5g/cm3第1页/共10页二、设计背景环氧树脂性能优良碳纤维性能优良“夹心体系”可以很好的满足试验要求1.质轻2.高强度3.高模量PVC夹心1.价格低廉2.机械强度高3.良好的加工性夹芯结构性能优良第2页/共10页三、技术
方案
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芯材:3mmPVC泡沫制作
流程
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:碳纤维预浸料准备模压成型蒙皮:上、下各0.5mm单向碳纤维预浸料冷却脱模切磨成样烘干增强第3页/共10页材料碳纤维预浸料制作的蒙皮PVC泡沫芯材密度(g/cm3)约1.55约0.08碳纤维含量(%)约700ρ试样=ρ蒙×v蒙+ρ芯×v芯=1.55×0.25+0.08×0.75=0.45g/cm31.密度说明:v蒙,v芯分别为蒙皮和芯材在试样中的体积分数,v蒙+v芯=1。第4页/共10页2.拉伸强度试样断裂形式分析(1)(2)拉伸强度计算(极限法)与蒙皮相比,泡沫在拉伸方向的承载贡献可忽略不计。在(1)的断裂形式下:断裂时的最大载荷F=2F1,横截面积S=8S1σ试样=F/S=F1/4S1=σ1/4=375MPa说明:F1——上(或下)蒙皮承受最大拉力S1——上(或下)蒙皮的截面积σ试样——试样的拉伸强度σ1——上(或下)蒙皮的拉伸强度材料碳纤维增强蒙皮泡沫芯材拉伸强度(MPa)约1500约0第5页/共10页材料碳纤维增强蒙皮泡沫芯材单价(元/平方米)4050材料用量(㎡)0.7740.1293.经济性Ⅰ.材料价格和用量Ⅱ.成型周期T制备时间T1(min)成型时间T2(min)辅助时间T3(min)一次成型制件个数约5约200约15026T=(T1+T2+T3)/26=13.65min(取K=1.2)E=1.2*(0.774*40+0.129*50)=44.89元第6页/共10页4.断裂伸长率材料碳纤维环氧树脂泡沫芯材断裂伸长率(%)约22~5约10估计试样的断裂伸长率在2%左右第7页/共10页特点拉伸强度较高经济性好密度低单位夹心体系密度(g/cm3)0.45拉伸强度(Mpa)375成本(元)44.89断裂伸长率(%)2%表:夹心体系相关参数四、试样预期性能第8页/共10页ThankYou!谢谢各位专家指导!第9页/共10页