碳纤维复合材料在航空航天上可谓是意义重大，不过也有碳纤维复合材料能力不及的地方，会选择金属或其他复合材料来替代。其中碳纤维蜂窝夹芯结构材料就是一种，智上新材料带你了解一下。
 
碳纤维蜂窝夹芯结构的力学性能分析
 
    碳纤维蜂窝夹芯材料的通用结构
 
    1、上下层：碳纤维蜂窝夹芯材料上下层为厚度较薄的碳纤维板，强度高，主要承担面内载荷、弯矩及面内剪力；
 
    2、中间层：碳纤维蜂窝夹芯材料的中间层为厚度较厚、重量较轻的蜂窝材料，多为塑料或铝合金材料，主要承担上下层碳纤维板与夹芯层之间传递的载荷和横向剪力；
 
    3、连接层：其实就是胶黏剂，负责将碳纤维薄板与蜂窝夹芯材料连接起来，将剪力由面板传递至蜂窝夹芯，或从蜂窝夹芯传递至面板；
 
    碳纤维蜂窝夹芯结构的力学性能分析
 
    蜂窝夹芯层的材料性能影响整体的力学性能，像航空航天领域里常用镁铝合金来制造蜂窝夹芯层。来分析一下碳纤维蜂窝夹芯结构的力学性能吧，主要有一下5点。
 
    1、弯矩主要由面板承担：蜂窝夹层复合材料由面板承担的弯矩要远大于由夹芯承担的弯矩。
 
    2、面板中的应力沿厚度接近均匀分布：由于面板很薄，面板中的最大应力与平均应力相差很小，因此面板中的应力可认为沿厚度接近均匀分布。
 
    3、横向剪力主要由夹芯承担：蜂窝夹层板受载时会产生弯矩和垂直板面的横向剪力。由于面板很薄，能承担的横向剪力不大，因此横向剪力主要由夹芯承担。
 
    4、通常不能忽略夹芯的横向剪切应变：由于蜂窝夹芯的横向剪切弹性模量不大，因此横向剪切应变不能忽略。
 
    5、夹芯具有支持面板避免失稳的作用：蜂窝夹层板的夹芯将提供上、下面板的横向支承，避免面板的局部失稳。
 
    碳纤维蜂窝夹芯板在航天飞行器上的应用较为广泛，如卫星星体外壳、刚性太阳电池翼等。碳纤维材料应用的方式有很多种，不限于碳纤维复合材料、碳纤维蜂窝夹芯材料等，想要上九天揽月，可少不了碳纤维材料的一份贡献。