玻璃钢的力学性能主要取决于增强材料的性能及其在玻璃钢中的含量和排列情况。增强材料在玻璃钢中的含量和排列，直接影响制品的强度。实践证明，在一定的范围内，强度随增强材料含量的增加而提高。当然这还得看纤维的排列形式，所以，一般对不同强度要求的制品，应根据各种玻璃纤维及制品的不同排列形式，进行选择及铺层设计。
例如我们在玻璃钢手糊工艺中常用的无捻粗纱布与玻璃纤维增强材料的新品种缝编织物差别在于两种织物结构的不同，两种织物结构如图：
图左为四轴向缝编织物结构示意图；图右为无捻粗纱布结构示意图。从图可见，缝编织物中的经纬纱完全平直铺设，只交叉，不交织，因此没有传统机织物经纬纱交织形成的纱线屈曲。平直铺设无屈曲的经纬纱强度利用率提高，当制品受到冲击负荷时，应力能立即从树脂传递给纤维；经纬纱不交织，纤维之间的树脂不会造成经纬纱的磨损和断裂;当复合材料承受冲击负荷时，聚酯缝编线兼有阻止裂缝蔓延扩展的作用，从而提高层间剪切强度，不易分层。经纬纱平直排列后，树脂更易流动和浸渍，在复合材料中的纤维含量相对提高(最高可达65%)。因此，用缝编织物制造的赛艇重量要比用无捻粗纱布的轻15%。由于织物表面平整光滑，减少了复合材料制品表面的纤维外露问题，用于造船时其光滑表面可减少船体与水的摩擦，加快行驶速度。
挪威Fireco AS公司的研究报告证实，在同样的强度下，用多轴向织物代替无捻粗纱布，层压板重量减少36%，材料成本减少7%，人工劳动成本减少36%。
再如:由原丝合股而成的无捻粗纱，其排列形式为平行排列，此种排列，制品在沿纤维方向上有最高的力学强度和弹性模量。若要缠绕高强的发动机壳体、高压容器和采用挤拉成型而作为结构材料用的管材、棒材及其他不同断面的型材等，均可采用该种排列形式的增强材料。
对于某些要求防渗漏、耐腐蚀、耐水、耐候性好的制品，在进行铺层设计时，应选用无定向分布、孔隙率高、浸渍性能好、易铺覆、能吸收大量树脂的短切玻璃纤维毡作内衬层形成富树脂层，比如船艇的外壳防渗层。
对于随机铺放的表面毡，一般不靠它起增强作用，主要用作制品的内、外表层。用于内表面，可增加树脂含量，形成富树脂层；用于外表层，能获得光滑的装饰表面，也能提高制品的耐候性、防渗漏、和耐水性。
手糊玻璃钢制品设计时，有时还会辅设各类芯材，芯材起夹层结构件的支持作用，主要是保持面板间距。芯材的作用机理是将剪切力从表皮层传向内层，使两个表皮层在静态和动态载荷下都能保持稳定，并且吸收冲击能以提供抗破坏性能。
在玻璃钢结构中增加夹层，分隔表皮材料，可提高弯曲强度、减轻重量。具有相同负荷能力的夹层结构要比实体层状结构轻好几倍。芯材还能对整体强度起加强作用，能降低单位体积的成本、削弱噪声与震动、增加耐热、抗疲劳防火性能等。
比如聚氨酯发泡夹芯材料也常用于船舶的建造。大型冷藏拖网渔船很多是整体成型的夹芯结构，用玻璃纤维布制作内外蒙皮，夹芯材料的厚度为100mm。该类船具有轻质、高强、耐海水腐蚀、抗微生物附着以及吸收撞击能等特点。
由于排列形式的不同，从而引起制品强度的方向性。因此，我们在铺层设计时，可以灵活地选择不同的玻璃纤维及其制品，根据制品各截面受载的不同，各截面的纤维使用量也是不同的，从而采用不同的铺层形式，以达到玻璃钢制品的性能要求。例如:对玻璃钢叶片进行铺层设计时，为了合理地使用材料，进一步减轻叶片质量，应尽量采用等强度设计。叶片铺层厚度由叶尖向叶根逐渐递增，叶片的纤维宜全部通过根部，并在根部作局部增厚。铺设单向布时，其径向与叶展方向一致，45°布的铺设应力求准确。成型时千万不要剪断叶根与叶身的连接纤维，以免发生叶片根部断裂、破坏的现象。总之可根据所设计玻璃钢制品的受力情况，设计玻璃纤维铺层的轴向和不同方向纤维密度的比例。（来源：“新型玻璃钢渔船”公众号）
－－－－－－
相关文章推荐：
两岸猿声啼不住，轻舟已过万重山---中国玻璃钢渔船发展风雨历程
面对新一轮环保革命 | Synolite新丽材低苯乙烯树脂为您保驾护航
剑在手，问天下谁是英雄！--FRP渔船制造 真空树脂导入成型 手糊成型工艺PK
无蜡垢更好用！玻璃钢专用脱模蜡——美国Stoner蜜蜡250脱模蜡，您值得拥有！
还在为车间气味、粉尘、废料处理等问题发愁吗？新型VPI硅胶真空成型工艺为您轻松搞定
几度风雨几度春秋，风霜雪雨搏激流——中国渔船玻璃钢化是必然发展趋势！
打印
