Nhiềukếtcấulàmtừcompozit,loạivậtliệuđượctạo ra từmộtvàilớpvậtliệucơsở chứacảnềnvàcốtsợi.Phươngthứcđịnhhướngcác lớpvớinhauảnhhưởngđếncáctínhchất cuốicùngcủakết cấuhoànthiện.
Đểminhhoạ,coinhưmỗilớpđược tạoratừcácbósợisongsongcủavậtliệutăng cường,vídụsợithuỷtinh-E,nhúngvàonềnnhựa,nhưpolyeste.Nhưđãđềcậptrướcđây,ở dạngnàyvậtliệuđôikhiđượcgọilàtẩmtrướcthể hiệnrằngsợiđượcưutiêntẩm trướcvới nềnrồitạo hìnhkếtcấuvàxửlítạoliênkết.Để tạora độbềnvàđộcứnglớnnhấttheomột hướngcụthể,mộtvài lớphoặc lớptẩmtrướccóthểđượcđặtlêntrênmộtlớpkhácvớitấtcả cácsợisắpxếptheohướngmuốnđặttảitrọngkéo,gọilàtấmđơnhướng.Saukhixửlí,tấm
sẽcóđộbềnvàđộcứngrấtcaokhichịutảitheophươngcủacácsợi,gọilàhướng
dọc.Tuy
nhiên,sảnphẩmthuđượcsẽcóđộbềnvàđộcứngrấtthấptheohướngvuônggócvớisợi,gọi là hướngngang. Nếuchịutảitrọngngoài trụcbấtkì,tấmcóthểhỏnghoặcbiếndạngđángkể. Bảng 2-11đưara cácsốliệumẫuchomộttấmđơnhướng,compozit cácbon/epoxy.
Đểkhắcphụcthiếusótcủađộbềnvàđộcứngngoàitrục,cấutrúcdạnglớpsẽđược tạoravớicáclớpđịnhhướngkhácnhau.Mộtcáchbốtríphổbiếnđượcchỉratrênhình2-23. Gọihướngdọccủalớpbềmặtlàlớp00,cấutrúcnàylà:
00,900,+450, -450, -450,+450, 900,00
Sựđốixứngvàcânbằngcủa loạikĩthuậtxếplớpnàydẫnđếncáctínhchấtgầnnhư đồngđềutheohaiphương.Thuật ngữgần-đẳnghướngđôikhi đượcsửdụngđểmôtảcấutrúc dạngnày.Lưuýrằngnhữngtínhchấttheophươngvuônggócvớimặtcủacấutrúclớp(điqua chiềudày)vẫnkháthấpvìcácsợikhôngbốtrítheohướng này.Ngoàirađộbềnvàđộcứng theocáchướngchínhcóphầnnhỏhơnsovớikhicáclớpđượcxếptheocùngmộthướngđó. Bảng2-11cũngchỉrasốliệumẫuchotấmgần-đẳnghướngsosánhvớidạngsợiđơnhướng vớinềngiốngnhau.
Bảng 2-11
Vídụvề ảnhhưởngcủacấutrúclớpđếnđộbềnvàđộcứng
Giớihạnbềnkéo
Môđunđànhồi
Dọc
Ngang Dọc
Ngang
Kiểulớp | ksi | MPa | ksi | MPa | 106 psi | GPa | 106 psi | Gpa |
Đơnhướng | 200 | 1380 | 5 | 34 | 21 | 145 | 1.6 | 11 |
Gần-đẳnghướng | 80 | 552 | 80 | 552 | 8 | 55 | 8 | 55 |
Hình2-23 Cấu trúccompozitnhiều lớpmỏngtạoracáctínhchất gầnđẳng
hướng