附录 A:默认成分特性

检查玻璃、碳、克维拉和环氧树脂材料的默认成分特性。

用于玻璃纤维、碳纤维、环氧树脂(带玻璃)纤维和环氧树脂(带碳)纤维的初始弹性特性的默认值被选为数据公称值,用于提供给第一次和第二次“全球失效演练”[1,2]。用于克维拉纤维初始弹性特性的默认值被选为来自克维拉 49 制造商 DuPont 所提供数据的报告值 [3]。环氧树脂及克维拉纤维的默认值被选为向环氧树脂(带碳)纤维提供的相同值。选为默认值的这些值显示在下表中。

特性 默认值
玻璃  
E11 (GPa) 80
E22 = E33 (GPa) 80
G12 = G13 (GPa) 33
ν12 = ν13 0.2
ν23 0.2
α11= α22= α33 (10-6) 4.9
   
低碳  
E11 (GPa) 229
E22 = E33 (GPa) 18.4
G12 = G13 (GPa) 16.6
ν12 = ν13 0.239
ν23 0.311
α11 (10-6) -1.36
α22= α33 (10-6) 10.6
   
中碳  
E11 (GPa) 294
E22 = E33 (GPa) 14.1
G12 = G13 (GPa) 14.7
ν12 = ν13 0.246
ν23 0.250
α11 (10-6) -1.37
α22= α33 (10-6) 10.9
   
高碳  
E11 (GPa) 377
E22 = E33 (GPa) 18.4
G12 = G13 (GPa) 19.1
ν12 = ν13 0.25
ν23 0.25
α11 (10-6) -0.83
α22= α33 (10-6) 6.5
   
克维拉  
E11 (GPa) 124
E22 = E33 (GPa) 6.9
G12 = G13 (GPa) 2.8
ν12 = ν13 0.36
ν23 0.23
α11 (10-6) -5
α22= α33 (10-6)41
   
环氧树脂(带玻璃)  
E11 (GPa) 3.35
E22 = E33 (GPa) 3.35
G12 = G13 (GPa) 1.24
ν12 = ν13 0.35
ν23 0.35
α11= α22= α33 (10-6) 58
   
环氧树脂(带碳与带克维拉)  
E11 (GPa) 3.5
E22 = E33 (GPa) 3.5
G12 = G13 (GPa) 1.3
ν12 = ν13 0.35
ν23 0.35
α11= α22= α33 (10-6) 53

参考

  1. Soden, P., Hinton, M. & Kaddour, A. Lamina properties, lay-up configurations and loading conditions for a range of fibre-reinforced composite laminates.Composites Science and Technology 58, 1011-1022(1998).
  2. Kaddour, A. & Hinton, M. Instructions to contributors of the second world-wide failure exercise (WWFE-II) Part (A).
  3. Kevlar 49 Data Manual, E.I. Du Pont de Nemours & Co., Inc., May 1986