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[讨论]关于碳纤材料的深层讨论~!!

钟磊 2009/2/6 15:55:59

首先要看南京车友37(杨岑)曾经做过的一辆车

这车是在第二届全国无限制轨道车公开赛时37的比赛车

当时车子导轮刚装上还没有打磨
宽度有超过115MM
结果他把车子往轨道里一放~~就发生了这样的惨剧~~

有人说那太细了~~其实宽度大约4MM.厚度大约2MM的碳纤不应该这么轻易就骨折的~~
原因跟纤维铺设方向应该有很大的关系~!!

这里给大家看几张照片~~
这是普通的3K直纹板

这是张3K斜纹板

当年刚接触碳纤材料的时候听别人说什么3K
一直搞不懂
后来有做这方面的工作的时候才明白
原来3K指的是它的外观料

每一张碳纤板都是几层碳纤布组成的
在板材的上面和下面一般用外观料,中间用单向纤维料
(注:外观料就是经过编织的)
如下图:
这就是3K斜纹的外观料还没成型("烤""熟")的样子


那么"K"是什么意思呢~??
"K"指的是在编织碳纤布时的每一束纤维的纤维纱的根数
1K代表1000根
3K代表3000根
我以前工厂里还用过80K的做碳纤维自行车的外观~~

一张碳纤板一半就在上下表面用编织的外观料~又美观又有非常好的力学性能
而在中间用的单向纤维就不一样的~~它没有经过编织
所以力学上称其各向异性~(在不同方向上受力的变化不一样)
而外观料具备各向同性~~(在不同方向上受力变化是一样的)

成本上来讲,3K直纹较斜纹便宜些
而单向纤维又比编织料便宜很多倍~~

所以一般的碳纤板外观用编织料,里面用单向料


如果使用的树脂很好`~工艺到位`不用外观料同样能有很好的力学性能


一般
3k外观料成型("烤熟")后的厚度一般为0.3MM
1k外观料成型("烤熟")后的厚度一般为0.2MM
而单向料成型("烤熟")后的厚度一般为0.1MM

所以一张板子有几张纤维布组成~一算基本就能知道

这是一车友曾经买的一块比玻纤还差的碳纤板
注意看它的边缘,有很多的树脂~而且形状极不规则~~
可看出制作工艺是到底如何


同样是制作一个前后翼
每个人都希望用最少的材料
达到需要的强度
和最轻的重量

然而很关键的要看中间单向纤维铺设的角度

这点在弧型较大的零件制作里尤为重要~!!


接下来请大家讨论的是~单向纤维怎样的铺设角度更适合轨道车前后翼的制作

图1:纤维呈0度90度十字交叉层叠
图2:纤维呈0度45度90度135度方向交叉叠加
图3:纤维呈30度150度方向交叉叠加
图4:纤维呈0度30度150度方向交叉叠加

哪种最适合图中的后翼形状呢?~?

请大家激烈讨论!!
[此贴子已经被作者于2009/2/6 17:57:06编辑过]

天使四驱店 2009/2/6 16:32:55

说白点可以吗。。谢谢

钟磊 2009/2/6 16:40:16

引用天使四驱店2009/2/6 16:32:55的发言:
说白点可以吗。。谢谢

发完了~~可以开始讨论了哈~~`
[此贴子已经被作者于2009/2/6 17:58:55编辑过]

小炫 2009/2/6 18:08:24

从你发的图上来说,当然是最后一张图最适合轨道车了

怎么你要压板子~?给我留一块~哈哈

ufo 2009/2/6 19:45:07

为什么没有经过编织的纤维料表现各向异性,而经过编织的表现各向同性??只有单晶体才表现为各向异性,多晶体和非晶体表现为各项同性,而且各向异性与各向同性一般说的都是晶体与非晶体,那碳纤维属于哪种呢?还有你另一帖子上说的是单项异性和多项异性,我想问下这两个概念是否一样??

钟磊 2009/2/6 20:09:46

引用ufo2009/2/6 19:45:07的发言:
为什么没有经过编织的纤维料表现各向异性,而经过编织的表现各向同性??只有单晶体才表现为各向异性,多晶体和非晶体表现为各项同性,而且各向异性与各向同性一般说的都是晶体与非晶体,那碳纤维属于哪种呢?还有你另一帖子上说的是单项异性和多项异性,我想问下这两个概念是否一样??


这里指的各向同性和异性不是指金属材料的各向同性和异性

 或许这样用词很不好理解

举个例子~刀劈竹子~~顺着竹子的轴向劈~很轻松就劈开
            顺着竹子的径向劈~比较难劈开
      刀劈竹子复合地板(相同厚度)~~不管哪个方向都比单纯劈竹子难~~

             

钟磊 2009/2/6 20:12:13

引用小炫2009/2/6 18:08:24的发言:
从你发的图上来说,当然是最后一张图最适合轨道车了

怎么你要压板子~?给我留一块~哈哈

呵呵~~目前还没那么多资金~~

等要压板子的时候通知你~~!!你电话或者QQ多少?~

定批超级牛B的板子

[此贴子已经被作者于2009/2/6 20:22:27编辑过]

Blue-coffee 2009/2/6 20:51:17

引用钟磊2009/2/6 20:12:13的发言:

呵呵~~目前还没那么多资金~~

等要压板子的时候通知你~~!!你电话或者QQ多少?~

定批超级牛B的板子

什么时候才能批量生产? 到时候联系下我也需要啊 我QQ:511842985

ufo 2009/2/7 22:13:27

引用钟磊2009/2/6 20:09:46的发言:


这里指的各向同性和异性不是指金属材料的各向同性和异性

 或许这样用词很不好理解

举个例子~刀劈竹子~~顺着竹子的轴向劈~很轻松就劈开
            顺着竹子的径向劈~比较难劈开
      刀劈竹子复合地板(相同厚度)~~不管哪个方向都比单纯劈竹子难~~

             

我知道,你的意思是它在某个方向上能承受很大的力,而在另一方向也许不堪一击。但确实用各项异性与同性不太好,因为这个词一般用于晶体与非晶体的导电,导热与光学特性,好象不用与其力学特性的,所以还是你上个帖子说它的单项与多项异性比较好

小炫 2009/2/8 0:09:41

呵呵 我需要的不是很多 装1台自己玩玩就好

天使四驱店 2009/2/8 0:33:08

我也要。加我QQ。谢谢

张思圆 2009/2/8 13:11:12

个人觉得图四的最适合,但是估计成本不会很低,请问下全碳素羽毛球拍的里面的碳纤维是什么样的

赏金猎人 2009/2/8 15:39:05

阅 。。张知识。。

小炫 2009/2/8 21:32:20

qq:58189736
电话目前用回13674318731这个号。

ufo 2009/2/9 18:21:48

我觉得要知道哪张图最好首先得搞明白它哪一方受力好,我想问问是沿单向纤维方向受力好还是垂直它的方向受力好?

ufo 2009/2/9 19:05:02

里面的单向纤维从那最后几张图看是成一定角铺设,这些方向不同单向纤维我看着怎么也象是在编织,如果说要有上下层的交叉才算编织,那里面的这些单向纤维是怎么弄的。
还有个问题,厚度一定的一块料,如果单向纤维都朝同一方向铺设,现在将一半单向纤维垂直于原方向铺设,那么原来能承受最大力的那个方向现在只能承受原来的一半力左右了???

ufo 2009/2/11 19:01:09

个人认为,还需知道后翼的受力情况才能选择
后翼和车子一起在轨道中运动,过弯道时,L1始终与圆切线垂直,由于整个后翼在做圆周运动,用微积分观点看,把后翼分成无数一小块,每一小块都在做圆周运动,所以,它们所受的合力F(此时为向心力)都指向圆心,可以看出一块后翼即使是同一段(如L2)上每个点受力的大小和方向都是不同的。
以上仅个人看法,图随便画了下,比例上存在问题,仅供参考。
大家谈谈各自的看法

一休哥 2009/2/12 14:36:01

图2:纤维呈0度45度90度135度方向交叉叠加

钟磊 2009/2/14 23:50:02

UFO车友开始讨论到重点~!!!

板材的方向还是要从车子的受力开始讨论

在真正受力的地方拥有最适合的强度~!!

这样才不会有丝毫的浪费~!!

tianjin韩欢 2009/3/4 11:42:56

既然是自己压板子,为什么不全部选用外观料呢?中间的几层单向纤维全部替换成外观编织料.

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