TFP(Tailored-Fibre-Placement) 技术：定制化纤维铺放技术

1. 纤维增强复合材料是“度身定造”的材料
    连续纤维增强复合材料的一大特点是材料中纤维的各向异性特性，即只有当应力是沿着纤维方向存在的，才能最大限度发挥出纤维的性能。而纤维方向和最大应力角度之间已经存在的细微差别，将会大大降低材料的承载能力（如图1所示）。

图1：相对强度取决于负载和纤维取向之间的夹角大小。

    因此，设计者试图按照最终用户的个体要求，使纤维取向顺从复合材料构件中的应力场走向。这就是为什么我们叫它“定制化材料”的来由。

    如今，现代化的计算手段（如，分析和数值计算方法）都是能够帮助实现定性和定量确定部件的应力的辅助工具。如图2显示了借助限元分析产生的承受扭曲力部件的纤维应力分布情况。向量的方向和大小表明沿着纤维走向的应力场的方向，纤维的走向与这两条曲线呈90度夹角。

图2显示了借助限元分析产生的承受扭曲力部件的纤维应力分布情况。

    这种理想化的应力场和纤维定向排列方式，意味着纤维被排列于正负45 °交替的方向。因此，应力的分布情况为：中心区的负荷比边缘区高，因此制件的厚度也由中心向边缘递减。而对于传统的半成品纤维增强材料，如方格布，多轴经编针织布和编织布，这种方法的可实施性还有待商榷。

    下一章节我们将着重观察这项新技术的应用情况，其分别在二维、三维纤维增强预浸料的制备、以及在深拉伸预浸料件中的应用。

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