在使用以其卓越的强度和刚度重量比而闻名的碳纤维时，了解纤维取向如何影响碳纤维复合材料(CFRP) 层压板的强度和刚度非常重要。复合板的层压板设计有多种方法，其中层压板以一定角度定向以产生不同的结构特性。这些性质是各向同性、准各向同性和各向异性。
各向同性是指沿材料的任何方向测量时具有相同强度和刚度的材料。各向同性材料的示例包括玻璃和金属。
准各向同性是指仅在平面内各向同性的材料。换句话说，零件平面内所有方向的强度和刚度都相等。许多CFRP 层压板都属于这一类。
各向异性是指材料在不同方向上具有不同的强度和刚度。例如，木材顺纹方向的强度高于横纹方向的强度。碳纤维层压板由全部沿一个方向取向的纤维制成，具有高度各向异性。其他层压板设计可以具有不同程度的各向异性，具体取决于层压板设计的平衡。
制备准各向同性碳纤维层压板当铺层中纤维的取向平衡时，CFRP 层压板具有准各向同性特性，无论材料加载的方向如何，其强度和刚度都不会发生变化。无论单个碳纤维层或片材是由机织织物还是单向碳纤维制成，各向同性材料在组合成正确设计的层压板时都可以组装起来。
当层板的方向平衡时，就会产生准各向同性层压板，使得层压板的拉伸刚度在每个面内方向上都相同。通常，准各向同性板材的层取向为0、90、+45 和-45，这四个方向中每个方向至少有12.5% 的碳纤维编织层。取向为0度、60度和120度的单向层也可以实现准各向同性特性。
堆栈可以是准各向同性的并且似乎不遵循任何规则。例如，如上所述，0/-45/+45/90层压板是相同的。但是，如果每个层的方向与原始方向相同（例如+60 度），则堆栈将保持各向同性。层压板的+60 度重新定向会创建60 度/15 度/-75 度/-30 度层压板。
除了取向角之外，高质量的碳纤维层压板还有其他设计要求。
堆栈必须是对称的。此外，每张纸通常是：包含相同的纤维与树脂比例包含相同的层厚度包含相同的纤维类型和形状对于更复杂的设计，这些规则可能不适用
准各向同性碳纤维片材设计在典型的准各向同性碳纤维片材中，片材应包含至少四层，并且每层应具有相同的刚度和厚度。此外，纤维取向必须平衡且对称。除了共同提供准各向同性特性之外，不同取向的纤维还具有特定的强度。
0层：提供轴向强度和刚度，非常适合需要承受轴向载荷的梁和柱。 +/-45 层：提供剪切和扭转强度和刚度，非常适合扭力轴和工字梁等抗剪腹板。 90 层：提供横向强度和刚度，非常适合创建将所有部件固定在一起并提供压力容器强度的增强层。准各向同性碳纤维片材的优点是可以以低成本制造，因为不使用准各向同性铺层。例如，如果您仅使用0 度和90 度碳纤维层构建层压板，则层压板沿45 度对角线的强度会较弱，并且在离轴弯曲和张力下会偏转高达50%。准各向同性碳纤维面板。对于大多数应用，0/90 座椅效果很好。然而，如果您需要沿45 度轴的刚度，准各向同性碳纤维板可提供卓越的性能。准各向同性碳纤维片材可以由具有适当层压方向的单向或编织层制成，以形成在所有方向上都具有强度的刚性材料。乍一看，各向同性的性质似乎很难理解。然而，英特利新材料拥有制造CFRP 层压板的经验，并拥有设计和制造面板并根据需要开发其性能的技能和知识。一个好的碳纤维制造商将拥有经验、获得必要的组件、对工程、设计和分析的透彻理解、最先进的设备和最高的质量标准。如果您的设计依赖于材料的强度和刚度才能正常工作，请务必找到具有所有这些功能的碳纤维制造商。
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