Tabela 2.1 características da aplicação e escala diferentes da conexão

Tabela 2.1 características da aplicação e escala diferentes da conexão

3, projeto da conexão

3.1 conexão mecânica

A conexão mecânica de materiais compósitos refere-se à abertura parcial do material compósito pelas peças de conexão, em seguida, usando rebites, pinos, parafusos e outros para prensá-lo e conectá-lo em um todo. Dentre as ligações de materiais compósitos, as ligações mecânicas ainda são o principal método de união. Além de considerar que tipo de fixador e forma de conexão, o projeto de conexão mecânica também deve ser analisado e projetado em detalhes sobre os parâmetros geométricos da conexão, pavimentação da área de conexão, anti-corrosão galvânico e outros aspectos.

Definição de parâmetros geométricos em uma conexão mecânica, como mostrado na figura 3.1.

Figura 3.1 parâmetros geométricos da ligação mecânica

Para evitar o modo de falha de baixa intensidade nas conexões mecânicas de compósitos e com maior resistência, os parâmetros geométricos das placas a serem conectadas devem ser selecionados de acordo com a tabela 3.1.

Tabela 3.1 seleção de parâmetros geométricos em conexões mecânicas

O projeto de pavimentação na área de conexão precisa considerar uma grande concentração de tensões ao redor do orifício, o que reduzirá significativamente a capacidade de carga da conexão mecânica. Para melhorar a resistência e a flexibilidade da conexão mecânica de materiais compósitos, o projeto de pavimentação na área de conexão geralmente deve seguir os seguintes princípios:

A) adote o pavimentamento equilibrado e simétrico. O uso de um lay equalizado e simétrico pode eliminar as tensões internas e deformações resultantes da cura aquecida por diferentes coeficientes de expansão térmica do material compósito ao longo da direção da fibra e da direção da fibra vertical;

B) a proporção da camada de ±45° não é inferior a 40%, a proporção da camada de 0° não é inferior a 25% e a proporção da camada de 90° é de 10 ~ 25%;

C) a colocação na mesma direção, ao longo da direção da espessura do laminado deve ser espalhada o mais uniformemente possível, de modo que o ângulo entre as fibras das camadas adjacentes seja mínimo;

D) espessamento local da área de conexão para garantir que a área de conexão tenha força suficiente;

E) a camada de ±45° colocada na superfície do laminado pode melhorar a resistência à compressão e ao impacto. A camada de 0° colocada na superfície é benéfica para a transferência de carga;

F) deve evitar emendar fibras na área de conexão;

G) na zona de transição de carga, deve haver uma quantidade igual de camadas de +45° e-45° em ambos os lados da mesofase.

No projeto da conexão mecânica, devem ser aplicadas medidas confiáveis contra a corrosão galvânica. O papel da montagem úmida deve ser valorizado, pois não só pode ser anti-corrosão, mas também especialmente compensar os danos ao processo que são difíceis de evitar completamente na rebitagem. As medidas de protecção comuns consistem em revestir as partes de contacto entre o material composto e o componente metálico com um pano de vidro, revestir com cola ou laca, etc., conforme indicado na figura 3.2. Peças importantes ou perecíveis, devem ser tomadas juntas totalmente seladas para proteção contra corrosão. Este tipo de concatenação também é uma concatenação mista.

Figura 3.2 concepção dos fixadores contra a corrosão galvânica

3.2 ligação adesiva

A colagem de materiais compósitos refere-se à conexão de peças em um todo não removível com a ajuda de adesivos. É uma tecnologia de processo de conexão mais prática e eficaz, que é mais comumente aplicada na conexão estrutural de materiais compósitos. Ligação adesiva além de considerar a escolha de que tipo de adesivo e estrutura de forma de conexão, o design da junta adesiva bom ou ruim do mesmo afetará diretamente o desempenho de ligação e força.

Os adesivos estruturais de compósitos automotivos geralmente usam resina epóxi, resina de poliuretano e resina de acrilato com base em três categorias de ligantes. As três categorias de ligantes também têm características individuais no uso e devem ser selecionadas de forma diferente para diferentes materiais e requisitos de uso.

Projeto estrutural de juntas de conexão adesivas