FRP三明治夹芯材料设计理念和应用

　　夹心复合材料作为“更轻、更强、更有竞争力”的产品，在国外已经广泛应用在风力发电、航空航天、交通运输、船艇制造、建筑和其他工业领域。二次世界大战期间，盟军的蚊式战斗机的机身上已经使用了轻木夹心结构。半个世纪以来，从产业角度而言，欧美、澳洲等国家在风电力发电叶片、夹心玻璃钢船艇的设计、生产技术的发展和应用比较早。逐年来不断的应用实践，夹心复合结构的力学理论得到完善，力学界对复合材料结构的破坏损伤模式的研究也逐渐发展完善，对轻质夹芯材料的采用，将从必然走向自由。
　　复合材料与金属均一材料相比具有自身的特殊性，复合材料作为“材料”的同时本身又是一种“结构”。近来年，我国风力发电、航空航天工业的发展，为夹心复合材料的材料研发、结构设计、工艺开发提供了很好的契机。夹心复合材料理念为“高强度刚度、低重量”要求严格的产业提供了全新的材料、结构、工艺的解决方案；使复合材料从传统单层实心玻璃钢向夹心玻璃钢的转换，实现了产品升级，提高了市场竞争力，可以认为，夹心复合材料作为朝阳产业，在我国拥有巨大的市场容量和发展空间。
　　夹心复合材料也被形象称为“三明治材料”或“三明治结构”，这种材料和结构由上下两层抗拉抗压性能优异的表层材料(层合木板、金属、玻璃钢、碳纤维或芳纤维增强树脂基体塑料)、轻质高强并抗剪切的夹心材料和胶黏剂构成。常见的夹心材料有蜂窝板、巴尔沙轻木和各种高分子的泡沫等。“三明治”夹心为结构设计提供了高刚度、高强度、低重量的优异组合，从而实现了产品卓越的强重化。以船艇和高速列车车体为例，在不折损结构刚度强度的同时，重量的减轻带来了动力产品加速提速性能、操纵性能、运能运力的提升，而运能的提升又达到了节能环保的效果。