የፋይበርግላስ ማጠናከሪያው የመጨመቂያ አፈፃፀም በመልክት ምጥጥነ ገጽታ በቀላሉ የሚነካው ለምንድነው? ጉዳትን ለመጨፍለቅ እና ለመከፋፈል ወሳኝ ሁኔታዎች ምንድን ናቸው?

የፋይበርግላስ ማጠናከሪያው የመጨመቂያ አፈፃፀም በቀላሉ በንፅፅር ምጥጥነ ገጽታ ላይ ተፅዕኖ ይኖረዋል, እና ውድቀትን ለመጨፍለቅ እና ለመከፋፈል ወሳኝ ሁኔታዎች ከቁሳቁስ ባህሪያት እና ከጭንቀት ስርጭት ጋር በቅርበት የተያያዙ ናቸው. የሚከተለው ልዩ ትንታኔ ነው.

1. በተጨመቀ አፈፃፀም ላይ የእይታ ጥምርታ ተፅእኖ ዘዴ

ምጥጥነ ገጽታ (λ፣ የአንድ አካል የውጤታማ ርዝመት እና የመስቀለኛ ክፍል ማሽከርከር ዝቅተኛ ራዲየስ ሬሾ ተብሎ ይገለጻል) በፋይበርግላስ ማጠናከሪያ አፈፃፀም ላይ ቁልፍ ተጽዕኖ የሚያሳድር ነገር ነው እና የድርጊት ዘዴው እንደሚከተለው ነው።

አለመረጋጋት ተጽእኖ የበላይ ነው።

Euler buckling ወሳኝ ጭንቀት፡ ምጥጥነ ገጽታው ሲጨምር፣ የኡለር ንክኪ ወሳኝ ጭንቀት (σ _cr=π ² ኢ/(λ ²)) በከፍተኛ ሁኔታ ይቀንሳል። ለምሳሌ, λ ከ 40 ወደ 80 ሲጨምር, σ _cr ከ 125 MPa ወደ 31 MPa (እንደ ኢ = 40 ጂፒኤ ግምት) ይቀንሳል, ይህም ከመስታወት ፋይበር (አብዛኛውን ጊዜ 300-500 MPa) ጥንካሬ በጣም ያነሰ ነው.

የብልሽት ሁነታ ለውጥ፡- አጭር አሞሌዎች (λ<50) በዋናነት የመፍጨት ውድቀት ያጋጥማቸዋል፣ ረጃጅም አሞሌዎች (λ>80) በአለመረጋጋት ምክንያት የመጎተት ውድቀት ያጋጥማቸዋል። ትክክለኛው የመሸከም አቅም ከ10% -30% የቁሳቁስ መጨናነቅ ጥንካሬ ብቻ ነው።

የጭንቀት ስርጭት አንድ ወጥነት የሌለው

የማጠናቀቂያ ገደብ ውጤት፡- በአክሲያል መጭመቅ ስር የጭንቀት ትኩረት በረጅም ማጠናከሪያው የመጨረሻ ገደብ ውስጥ ይከሰታል ፣ እና የመሃል ቦታው ተሻጋሪ መስፋፋት በፖይሰን ተፅእኖ ምክንያት ተስተጓጉሏል ፣ ወጥ ያልሆነ የጭንቀት መስክ ይመሰረታል።

የፋይበር ስብራት ቅልመት፡ የፋይበር ስብራት በረጃጅም አሞሌዎች ውስጥ ከጫፍ እስከ መሃሉ የሚዘልቅ ሲሆን በተቆራረጡ ንጣፎች መካከል ያለው ርቀት ደግሞ λ ሲጨምር ይቀንሳል፣ ይህም የመሸከም አቅምን በከፍተኛ ደረጃ ይቀንሳል።

የቁስ አኒሶትሮፒ ማጉላት

ደካማ የጎን አፈፃፀም፡ የፋይበርግላስ ማጠናከሪያ (ከ30-50 MPa አካባቢ) የጎን የመቁረጥ ጥንካሬ ከአክሲያል መጭመቂያ ጥንካሬ 1/10 ብቻ ነው። ምጥጥነ ገጽታው እየጨመረ በሄደ መጠን በጎን በኩል ባለው ገደብ መስፈርቶች እና በቁሳዊ ባህሪያት መካከል ያለው ተቃርኖ እየጠነከረ ይሄዳል.

በይነገጽ መፍታት ማጣደፍ፡ በረጅም አሞሌዎች ውስጥ በቃጫዎች እና ማትሪክስ መካከል ያለው በይነገጽ ከአካባቢው ወደ አጠቃላይ ይስፋፋል፣ ይህም አጠቃላይ የመጭመቂያ ጥንካሬን ይቀንሳል።

2, ለመጨፍለቅ እና ለመከፋፈል ወሳኝ ሁኔታዎች

1. መፍጨት ውድቀት

ቀስቅሴ ዘዴ፡- የሚከሰተው የአክሲያል መጭመቂያ ጭንቀት ከመስታወቱ ፋይበር ማይክሮስትራክቸራል ተሸካሚ ገደብ ሲያልፍ ነው።

ወሳኝ ሁኔታ፡

የጭንቀት ሁኔታ፡ σ _ axial ≥ σ _ compressive strain (300-500 MPa).

አጥፊ ባህሪያት፡ የፋይበር ጥቅል መፍጨት፣ ማትሪክስ መሰባበር፣ ባለ 45 ° ሸለተ ሸርተቴ አውሮፕላን በመስቀል ክፍል፣ ከከባድ ጫጫታ ጋር።

የቅጥነት ጥምርታ ገደብ፡ ብዙ ጊዜ የሚከሰተው λ<50 ባላቸው አጭር አሞሌዎች ውስጥ ሲሆን ይህም አለመረጋጋት ውጤቱ ችላ ሊባል ይችላል።

2. የመከፋፈል ውድቀት

ቀስቅሴ ዘዴ፡- የሚከሰተው የጎን የመሸከም ጭንቀት ከፋይበር ማትሪክስ በይነገጽ ትስስር ጥንካሬ ወይም የቁስ የመሸከም ጥንካሬ ሲያልፍ ነው።

ወሳኝ ሁኔታ፡

የጭንቀት ሁኔታ፡ σ _transverse ≥ σ _tensile_strend (50-100 MPa) ወይም τ _በይነገጽ ≥ τ _ond_strend (10-20 MPa)።

የጉዳት ባህሪያት፡- ብዙ ትይዩ ስንጥቆች በአክሲያል አቅጣጫ ይፈጠራሉ፣ 'ማበጠሪያ' መስቀለኛ ክፍል እና ከማትሪክስ ልጣጭ ጋር።

ምጥጥነ ገጽታ ስሜታዊነት ዞን: በ 50<λ<80 ጊዜ, አለመረጋጋት እና የጎን ገደቦች በማጣመር ውጤት ምክንያት የመከፋፈል አለመሳካት እድሉ በከፍተኛ ሁኔታ ይጨምራል.

3, አጥፊ ሁነታዎችን ለመለየት መስፈርቶች

ምጥጥነ ገጽታ λ እና የቁሳቁስ አፈጻጸም መለኪያዎች ላይ በመመስረት፣ የውድቀት ሁነታ አድልዎ መስፈርት ሊመሰረት ይችላል፡-

አጥፊ ሁነታዎችን ለመለየት መስፈርቶች

λ ≤ λ _cr1 (በግምት 50) እና σ _ axial ≥ σ _compressive_strend መሰባበር እና ማጥፋት

መሰንጠቅ አለመሳካት፡ λ _cr1<λ ≤λ _cr2 (ወደ 80) እና σ _ተለዋዋጭ

መጨናነቅ አለመሳካት λ>λ _cr2 እና σ _ axial<σ _cr (ኡለር ወሳኝ ጭንቀት)

4, የምህንድስና ማመልከቻ ጥቆማዎች

አጭር የማጠናከሪያ ንድፍ (λ ≤ 50):

የቁሳቁስ መጨናነቅ ጥንካሬ ቁልፍ ቁጥጥር፣ ፀረ አለመረጋጋት ችሎታን ለመጨመር ከፍተኛ ሞጁል ሙጫ ማትሪክስ (E ≥ 50 ጂፒኤ) በመጠቀም።

የአካባቢ መሰባበርን ለማስቀረት ≥ 20 ሚሜ የሆነ የመስቀለኛ ክፍል ዲያሜትር ይመክራል።

የመካከለኛ ርዝመት ማጠናከሪያ ንድፍ (50<λ≤ 80):

ሁለቱም የታመቀ ጥንካሬ እና የጎን እገዳ አፈፃፀም በአንድ ጊዜ መረጋገጥ አለባቸው። የካርቦን ፋይበር ጠመዝማዛ ማጠናከሪያ ወይም የወለል ንጣፍ ማከሚያን ለመጠቀም ይመከራል።

ዝቅተኛው የመከላከያ ንብርብር ውፍረት ≥ 2.5 እጥፍ የማጠናከሪያ ቁሳቁስ መከፋፈል እና መስፋፋትን ለመከላከል ነው.

ረጅም የማጠናከሪያ ንድፍ (λ>80):

የመረጋጋት ማረጋገጫ መከናወን አለበት, ወይም የብረት ቱቦ የተገደበ የፋይበርግላስ ማጠናከሪያ የተዋሃደ መዋቅር ጥቅም ላይ መዋል አለበት.

የዩለር ዋንኛ ውድቀትን ለማስወገድ ምጥጥነን ወደ λ ≤ 100 ይገድቡ።

5, የምርምር ድንበር

ባለብዙ ሚዛን ማስመሰል፡ በሞለኪውላዊ ተለዋዋጭ ውሱን ንጥረ ነገር መጋጠሚያ ሞዴል በመጠቀም በፋይበር ስብራት እና የፊት መጋጠሚያ መካከል ያለውን የውድድር ዘዴ ይግለጹ።

ብልህ ክትትል፡- የመለያየት እና የመጎዳት ምልክቶችን በቅጽበት ለማስጠንቀቅ በፋይበር ብራግ ግሬቲንግስ ላይ የተመሰረተ የውጥረት መከታተያ ስርዓት ማዳበር።

አዲስ የማትሪክስ ቁሳቁስ፡ የፈዋሽ ወኪሎችን በማይክሮ ካፕሱልስ የሚለቀቅ የራስ-ፈዋሽ ሬንጅ ማትሪክስ ፈጠረ።

የፋይበርግላስ ማጠናከሪያ የታመቀ አፈፃፀም ንድፍ የውድቀት ሁነታዎችን ምጥጥን ፣ የቁሳቁስ anisotropy እና የማጣመጃ ውጤቶችን በጥልቀት ማጤን አለበት። በተጣራ ትንተና እና በፈጠራ ንድፍ፣ እንደ የባህር ምህንድስና እና የሴይስሚክ መዋቅሮች ባሉ ከፍተኛ ፍላጎት ሁኔታዎች ውስጥ ያለው የመተግበር አቅሙ በከፍተኛ ሁኔታ ሊሰፋ ይችላል።