FRP三明治夾芯材料設計理念和應用

　　夾心復合材料作為“更輕、更強、更有競爭力”的產品，在國外已經廣泛應用在風力發電、航空航天、交通運輸、船艇制造、建筑和其他工業領域。二次世界大戰期間，盟軍的蚊式戰斗機的機身上已經使用了輕木夾心結構。半個世紀以來，從產業角度而言，歐美、澳洲等國家在風電力發電葉片、夾心玻璃鋼船艇的設計、生產技術的發展和應用比較早。逐年來不斷的應用實踐，夾心復合結構的力學理論得到完善，力學界對復合材料結構的破壞損傷模式的研究也逐漸發展完善，對輕質夾芯材料的采用，將從必然走向自由。
　　復合材料與金屬均一材料相比具有自身的特殊性，復合材料作為“材料”的同時本身又是一種“結構”。近來年，我國風力發電、航空航天工業的發展，為夾心復合材料的材料研發、結構設計、工藝開發提供了很好的契機。夾心復合材料理念為“高強度剛度、低重量”要求嚴格的產業提供了全新的材料、結構、工藝的解決方案；使復合材料從傳統單層實心玻璃鋼向夾心玻璃鋼的轉換，實現了產品升級，提高了市場競爭力，可以認為，夾心復合材料作為朝陽產業，在我國擁有巨大的市場容量和發展空間。
　　夾心復合材料也被形象稱為“三明治材料”或“三明治結構”，這種材料和結構由上下兩層抗拉抗壓性能優異的表層材料(層合木板、金屬、玻璃鋼、碳纖維或芳纖維增強樹脂基體塑料)、輕質高強并抗剪切的夾心材料和膠黏劑構成。常見的夾心材料有蜂窩板、巴爾沙輕木和各種高分子的泡沫等。“三明治”夾心為結構設計提供了高剛度、高強度、低重量的優異組合，從而實現了產品卓越的強重化。以船艇和高速列車車體為例，在不折損結構剛度強度的同時，重量的減輕帶來了動力產品加速提速性能、操縱性能、運能運力的提升，而運能的提升又達到了節能環保的效果。