来源:beat365中文官方网站 发布时间:2017-09-07 10:26:23 浏览人次:2260
13 CFRP作为公共基础设施建设用的关键材料
桥梁是重要的交通基础设施。在建设跨江河、跨海峡的大型交通通道中,需修建很多大跨度的桥梁。悬索桥是超大跨度桥梁的最终解决方案。
但跨径增大会使得悬索桥钢质主缆的强度利用率、经济性和抗风稳定性急剧降低。目前,在大跨度悬索桥中,高强钢丝主缆自身质量占上部结构恒载的比例已达30%以上,主缆应力中活载所占比例减小。如,跨度1991 m的日本明石海峡大桥,钢质主缆应力中活载所占比例仅约为8%。
此外,跨径增大还会降低桥梁的气动稳定性。有研究表明,从气动稳定性角度考虑,2000m的跨径是加劲梁断面和缆索系统悬索桥的跨径极限。而改善结构抗风性能需解决好提高结构整体刚度、控制结构振动特性和改善断面气动特性等3个问题。大跨度悬索桥的结构刚度取决于主缆的力学性能。CFRP的力学特性使得其成为了大跨度悬索桥主缆的优选材料。利用悬索桥非线性有限元专用软件BNLAS,研究主跨3500m的CFRP主缆悬索桥模型的静力学和动力学性能好的结构体系,得出:CFRP主缆自身质量应力百分比大幅降低,活载应力百分比提高到13%(钢主缆为7%),结构的竖弯、横弯及扭转基频大幅提高;CFRP主缆安全系数的增加将提高结构的竖向和扭转刚度;增大CFRP主缆的弹性模量可大幅减小活载竖向挠度,提高竖弯和扭转基频。
总之,CFRP主缆可明显提升大跨径悬索桥的整体性能。
此外,建筑与民用工程领域是最早将碳纤维用于结构增强的。通过在桥梁等建筑物上铺覆碳纤维织物,可提高水泥结构体的耐用性,以及水泥结构建筑物的抗震性能。
未来,CFRP很可能成为名副其实的建筑材料。世界各国都在加快技术开发,使CFRP能直接用作建筑结构材料。如,利用CFRP的导电性制作建筑用电磁防护材料;在CFRP中嵌入传感器制作智能建筑材料,利用传感器传送的数据实时掌握建筑物结构可能受到的损害。
14 CFRP在工业设备领域的应用
利用其X射线全透射性,其被用于制造X光检查仪用移动平台;利用CFRP优异的机械性能,其被用于制造假肢、矫形器等康复产品。
由短切碳纤维与质量分数占10%~60%的尼龙或聚碳酸酯模塑成型的CFRP部件,质量轻、厚度薄、抗静电、抗电磁,在电子信息产品如笔记本电脑、液晶投影仪、照相机、光学镜头和大型液晶显示板等中应用广泛。加之CFRP具有优异的抗撕裂性能,还可用于制造轴承、辊轴、管材等产品,其强度与钢质产品相同,但质量可大幅降低。
15 CFRP在体育休闲用品领域的应用
体育休闲用品是CFRP最早进入市场化的beat365官方登录入口。随着性价比的提高,这一领域已形成了对CFRP的稳定需求。滑雪板、滑雪手杖、冰球杆、网球拍和自行车等,是CFRP在体育休闲用品中的典型应用。
16 碳纤维作为时尚元素材料
碳纤维本身具有的黑亮色泽,以及其机织物和缠绕物构成的纹理、走向和质感,为时尚设计师们提供了丰富的想象空间和造型元素。目前,使用碳纤维制成的服装饰品有鞋、帽、腰带、首饰、钱包(夹)、眼镜架等,旅行用品有行李箱等,居家用具有桌、椅、浴缸等。所有这些制品都展示出了碳纤维高冷、坚韧、骄傲和优雅的时尚特质。它们既是日用品,又是艺术品,给人们的生活增添了超奢华的技术和艺术享受。
17 结语
综上可见,碳纤维在众多领域有着广泛的应用。应用市场的不断细分还将推动碳纤维技术的差别化发展,将有更多、更好的碳纤维制品被制造出,以促进社会绿色发展、满足人们多样化的生活需求。
beat365中文官方网站致力于碳纤维等复合材料汽车及工业领域的高性能零件开发、试制、及生产,配备有复合材料不同生产工艺如模压、RTM、真空导入、缠绕等,根据不同的产品需求及量纲要求提供整体解决方案。
beat365中文官方网站团队在不同专业领域如beat365中文官方网站管理、市场营销、项目管理、产品及工艺设计开发、质量管理等均拥有15年以上的从业经验,并且具备从产品概念设计、模拟分析、模具设计、样品制造、试验验证、一直到批量生产的能力,使得beat365中文官方网站有能力专业从事碳纤维应用,及性能要求更高的工业设备碳纤维应用。
beat365中文官方网站与所从事的专业领域在国内外的模具及原材料供应商建立紧密合作关系,使我们的产品在选材、品质、工艺及成本上均能提供客户更优的方案。通过beat365中文官方网站的专业管理机理念成为客户在中国及全球工业设备领域轻量化零部件开发及生产的伙伴。