复合材料层合板单层失效强度是多大

层合板设计的一般原则
（1）均衡对称铺设原则
除了特殊需要外，结构一般均设计成均衡对称层合板形式，以避免拉-剪、拉-弯耦合而引起固化后的翘曲变形。如果设计需要采用非对称或非均衡铺层，应考虑工艺变形限制。将非对称和非均衡铺层靠近中面，可减小层合板工艺变形。
（2）铺层定向原则
在满足受力的情况下，铺层方向数应尽量少，以简化设计和施工的工作量。一般多选择 0°、 90° 和 ±45°等4种铺层方向。如果需要设计成准各向同性层合板，可采用 或 层合板。对于采用缠绕成形工艺制造的结构，铺层角（缠绕角）不受上述 角度的限制，但一般采用 缠绕角。
（3）铺层取向按承载选取原则
铺层的纤维轴向应与内力的拉压方向一致，以最大限度利用纤维轴向的高性能。具体地说，如果承受单轴向拉伸或压缩载荷，纤维铺设方向一致；如果承受双轴向拉伸或压缩载荷，纤维方向按受载方向 0°、90°正交铺设；如果承受剪切载荷，纤维方向按 +45°、 -45°成对铺设；如果承受拉伸（或压缩）和剪切的复合载荷情况，则纤维方向应按 0°、90°、+45°、-45°多向铺设。90°方向纤维用以改善横向强度，并调节层合板的泊松比。
（4）铺设顺序原则
主要从三方面考虑：应使各定向单层尽量沿层合板厚度均匀分布，避免将同一铺层角的铺层集中放置。如果不得不使用时，一般不超过4层，以减少两种定向层的开裂和边缘分层。如果层合板中含有 ±45° 层、 0° 层和 90° 层，应尽量在 +45° 层和 -45° 层之间用 0° 层或 90° 层隔开，在 0° 层和 90° 层之间用 +45° 层或 -45° 层隔开，并应避免将 90° 层成组铺放，以降低层间应力。对于暴露在外的层合板，在表面铺设织物或 ±45° 层，将具有较好的使用维护性，也可以改善层合板和压缩和抗冲击性能。另外，铺设顺序对层合板稳定性承载能力影响很大，这一因素也应考虑。
（5）铺层最小比例原则
为使复合材料的基体沿各个方向均不受载，对于由方向为 0° 、 90° 、 ±45° 铺层组成的层合板，其任一方向的最小铺层比例应≥6%~10% 。
（6）冲击载荷区设计原则
对于承受面内集中力冲击部位的层合板，要进行局部加强。应有足够多的纤维铺设在层合板的冲击载荷方向，以承受局部冲击载荷。还要配置一定数量与载荷方向成 ±45° 的铺层以便将集中载荷扩散。另外，还需采取局部增强措施，以确保足够的强度。对于使用中容易受到面外冲击的结构，其表面几层纤维应均布于各个方向，相邻层的夹角尽可能小，以减小基体受载的层间分层。对于仍不能满足抗冲击要求的部位，应局部采用混杂复合材料，如芳纶或玻璃纤维与碳纤维混杂。
（7）连接区设计原则
应使与钉载方向成±45°的铺层比例≥40%，与钉载方向一致的铺层比例大于25%，以保证连接区有足够的剪切强度和挤压强度，同时也有利于扩散载荷和减少孔 的应力集中。
（8）变厚度设计原则
在结构变厚度区域，铺层数递增或递减应形成台阶逐渐变化，因为厚度的突变会引起应力集中。要求每个台阶宽度相近且≥60°，台阶高度不超过宽度的1/10。然后在表面铺设连续覆盖层，以防止台阶外发生剥离破坏。
（9）开口区铺层原则
在结构开口区应使相邻铺层的夹角≤60°，以减少层间应力。开口形状应尽可能采用圆孔，因为圆孔边应力集中较小。若必须采用矩形孔，则拐角处要采用半径较大的圆角。另外在开口时，切断的纤维应尽可能少。