কেন ফাইবারগ্লাস শক্তিবৃদ্ধির কম্প্রেসিভ কর্মক্ষমতা অনুপাত দ্বারা সহজেই প্রভাবিত হয়? চূর্ণ এবং বিভক্ত ক্ষতি জন্য গুরুতর শর্ত কি?

ফাইবারগ্লাস শক্তিবৃদ্ধির কম্প্রেসিভ কর্মক্ষমতা সহজেই আকৃতির অনুপাত দ্বারা প্রভাবিত হয় এবং ক্রাশিং ব্যর্থতা এবং বিভাজন ব্যর্থতার জন্য জটিল অবস্থাগুলি উপাদান বৈশিষ্ট্য এবং চাপ বিতরণের সাথে ঘনিষ্ঠভাবে সম্পর্কিত। নিম্নলিখিত একটি নির্দিষ্ট বিশ্লেষণ:

1, কম্প্রেসিভ কর্মক্ষমতা উপর দিক অনুপাত প্রভাব প্রক্রিয়া

আকৃতির অনুপাত (λ, এটির ক্রস-সেকশনের ঘূর্ণনের ন্যূনতম ব্যাসার্ধের সাথে একটি উপাদানের কার্যকর দৈর্ঘ্যের অনুপাত হিসাবে সংজ্ঞায়িত) ফাইবারগ্লাস শক্তিবৃদ্ধির সংকোচনশীল কর্মক্ষমতার উপর একটি মূল প্রভাবক ফ্যাক্টর এবং এর ক্রিয়া পদ্ধতি নিম্নরূপ:

অস্থিরতা প্রভাব প্রভাবশালী

অয়লার বাকলিং ক্রিটিকাল স্ট্রেস: অ্যাসপেক্ট রেশিও বাড়লে অয়লার বাকলিং ক্রিটিকাল স্ট্রেস (σ _cr=π ² E/(λ ²)) দ্রুত হ্রাস পায়। উদাহরণস্বরূপ, যখন λ 40 থেকে 80 পর্যন্ত বৃদ্ধি পায়, তখন σ _cr প্রায় 125 MPa থেকে 31 MPa পর্যন্ত হ্রাস পায় (ধারণা করা হয় E=40 GPa), যা গ্লাস ফাইবারের সংকোচন শক্তি (সাধারণত 300-500 MPa) থেকে অনেক কম।

ব্যর্থতার মোড পরিবর্তন: সংক্ষিপ্ত বার (λ<50) প্রধানত নিষ্পেষণ ব্যর্থতা অনুভব করে, যখন দীর্ঘ বারগুলি (λ>80) অস্থিরতার কারণে বাকলিং ব্যর্থতার সম্মুখীন হয়। প্রকৃত ভারবহন ক্ষমতা উপাদানের সংকোচন শক্তির মাত্র 10% -30%।

স্ট্রেস বন্টনের অ অভিন্নতা

শেষ সীমাবদ্ধতা প্রভাব: অক্ষীয় সংকোচনের অধীনে, দীর্ঘ শক্তিবৃদ্ধির শেষ সীমাবদ্ধতার ক্ষেত্রে স্ট্রেস ঘনত্ব ঘটে এবং পয়সনের প্রভাবের কারণে মাঝারি অঞ্চলের ট্রান্সভার্স সম্প্রসারণ বাধাগ্রস্ত হয়, যা একটি নন-ইনিফর্ম স্ট্রেস ক্ষেত্র তৈরি করে।

ফাইবার ফ্র্যাকচার গ্রেডিয়েন্ট: লম্বা বারে ফাইবার ফ্র্যাকচার শেষ থেকে মাঝামাঝি পর্যন্ত প্রসারিত হয় এবং ফ্র্যাকচার সারফেসগুলির মধ্যে দূরত্ব λ বৃদ্ধির সাথে হ্রাস পায়, যার ফলে ভারবহন ক্ষমতা ধাপে ধাপে হ্রাস পায়।

উপাদান অ্যানিসোট্রপি পরিবর্ধন

দুর্বল পার্শ্বীয় কর্মক্ষমতা: ফাইবারগ্লাস শক্তিবৃদ্ধির পার্শ্বীয় শিয়ার শক্তি (প্রায় 30-50 MPa) অক্ষীয় সংকোচন শক্তির মাত্র 1/10। আকৃতির অনুপাত বৃদ্ধির সাথে সাথে পার্শ্বীয় সীমাবদ্ধতার প্রয়োজনীয়তা এবং বস্তুগত বৈশিষ্ট্যগুলির মধ্যে দ্বন্দ্ব তীব্রতর হয়।

ইন্টারফেস ডিবন্ডিং ত্বরণ: লম্বা বারগুলিতে ফাইবার এবং ম্যাট্রিক্সের মধ্যে ইন্টারফেস ডিবন্ডিং স্থানীয় থেকে সামগ্রিকভাবে প্রসারিত হয়, সামগ্রিক সংকোচনশীল দৃঢ়তা হ্রাস করে।

2, নিষ্পেষণ এবং বিভক্ত ব্যর্থতা জন্য গুরুতর শর্ত

1. নিষ্পেষণ ব্যর্থতা

ট্রিগার মেকানিজম: এটি ঘটে যখন অক্ষীয় সংকোচনের চাপ গ্লাস ফাইবারের মাইক্রোস্ট্রাকচারাল বিয়ারিং সীমা অতিক্রম করে।

গুরুতর অবস্থা:

স্ট্রেস স্টেট: σ _ অক্ষীয় ≥ σ _ কম্প্রেসিভ স্ট্রেন (300-500 MPa)।

ধ্বংসাত্মক বৈশিষ্ট্য: ফাইবার বান্ডিল ক্রাশিং, ম্যাট্রিক্স ফ্র্যাগমেন্টেশন, ক্রস-সেকশনে একটি 45 ° শিয়ার স্লিপ প্লেন সহ, তীব্র শব্দের সাথে।

সরুত্ব অনুপাতের সীমাবদ্ধতা: সাধারণত λ<50 সহ ছোট বারগুলিতে ঘটে, যেখানে অস্থিরতার প্রভাব উপেক্ষা করা যেতে পারে।

2. বিভাজন ব্যর্থতা

ট্রিগার প্রক্রিয়া: এটি ঘটে যখন পার্শ্বীয় প্রসার্য চাপ ফাইবার ম্যাট্রিক্স ইন্টারফেস বন্ধন শক্তি বা উপাদান প্রসার্য শক্তি অতিক্রম করে।

গুরুতর অবস্থা:

স্ট্রেস স্টেট: σ _transverse ≥ σ _tensile_strend (50-100 MPa) বা τ _interface ≥ τ _ond_strend (10-20 MPa)।

ক্ষতির বৈশিষ্ট্য: অক্ষীয় দিক বরাবর একাধিক সমান্তরাল ফাটল তৈরি হয়, একটি 'ঝুঁটি লাইক' ক্রস-সেকশন সহ এবং ম্যাট্রিক্স পিলিং সহ।

আকৃতির অনুপাতের সংবেদনশীলতা অঞ্চল: যখন 50<λ<80, তখন অস্থিরতা এবং পার্শ্বীয় সীমাবদ্ধতার যুগল প্রভাবের কারণে বিভাজন ব্যর্থতার সম্ভাবনা উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি পায়।

3, ধ্বংসাত্মক মোড সনাক্তকরণের জন্য মানদণ্ড

আকৃতির অনুপাত λ এবং উপাদান কর্মক্ষমতা পরামিতির উপর ভিত্তি করে, ব্যর্থতার মোড বৈষম্যের মানদণ্ড প্রতিষ্ঠিত করা যেতে পারে:

ধ্বংসাত্মক মোড সনাক্তকরণের জন্য মানদণ্ড

λ ≤ λ _cr1 (প্রায় 50) এবং σ _ অক্ষীয় ≥ σ _compressive_strend এর চূর্ণ ও ধ্বংস

বিভাজন ব্যর্থতা: λ _cr1<λ ≤λ _cr2 (প্রায় 80) এবং σ _transverse ≥ σ _tensile_strend বা τ _interface ≥ τ _ond_strend

বাকলিং ব্যর্থতা λ>λ _cr2 এবং σ _ অক্ষীয়<σ _cr (অয়লার সমালোচনামূলক চাপ)

4, ইঞ্জিনিয়ারিং অ্যাপ্লিকেশন পরামর্শ

সংক্ষিপ্ত শক্তিবৃদ্ধি নকশা (λ ≤ ৫০):

উপাদান কম্প্রেসিভ শক্তির মূল নিয়ন্ত্রণ, উচ্চ মডুলাস রজন ম্যাট্রিক্স ব্যবহার করে (E ≥ 50 GPa) বিরোধী অস্থিরতা ক্ষমতা বাড়াতে।

স্থানীয় ক্রাশিং এড়াতে ≥ 20 মিমি একটি ক্রস-বিভাগীয় ব্যাস সুপারিশ করুন।

মাঝারি দৈর্ঘ্যের শক্তিবৃদ্ধি নকশা (50<λ≤ 80):

উভয় কম্প্রেসিভ শক্তি এবং পার্শ্বীয় সংযম কর্মক্ষমতা একই সাথে যাচাই করা প্রয়োজন। কার্বন ফাইবার উইন্ডিং রিইনফোর্সমেন্ট বা সারফেস স্যান্ডব্লাস্টিং ট্রিটমেন্ট ব্যবহার করার পরামর্শ দেওয়া হয়।

ন্যূনতম প্রতিরক্ষামূলক স্তর বেধ ≥ 2.5 বার বিভাজন এবং প্রসারণ প্রতিরোধ শক্তিবৃদ্ধি উপাদান ব্যাস.

দীর্ঘ শক্তিবৃদ্ধি নকশা (λ>80):

স্থায়িত্ব যাচাই করা আবশ্যক, অথবা ইস্পাত পাইপ সীমাবদ্ধ ফাইবারগ্লাস শক্তিবৃদ্ধির একটি যৌগিক কাঠামো ব্যবহার করা আবশ্যক।

অয়লার বাকলিং প্রভাবশালী ব্যর্থতা এড়াতে আকৃতির অনুপাত λ ≤ 100 এ সীমাবদ্ধ করুন।

5, রিসার্চ ফ্রন্টিয়ার্স

মাল্টিস্কেল সিমুলেশন: একটি আণবিক গতিবিদ্যা সসীম উপাদান কাপলিং মডেল ব্যবহার করে, ফাইবার ফ্র্যাকচার এবং ইন্টারফেসিয়াল ডিবন্ডিংয়ের মধ্যে প্রতিযোগিতামূলক প্রক্রিয়া প্রকাশ করে।

বুদ্ধিমান পর্যবেক্ষণ: বিভাজন এবং ক্ষতির প্রাথমিক লক্ষণগুলির রিয়েল-টাইম সতর্কতা প্রদানের জন্য ফাইবার ব্র্যাগ গ্রেটিংগুলির উপর ভিত্তি করে একটি স্ট্রেন মনিটরিং সিস্টেম বিকাশ করুন।

নতুন ম্যাট্রিক্স উপাদান: একটি স্ব-নিরাময় রজন ম্যাট্রিক্স তৈরি করেছে যা ফাটল বিস্তারকে বিলম্বিত করার জন্য মাইক্রোক্যাপসুলের মাধ্যমে নিরাময়কারী এজেন্টগুলিকে মুক্তি দেয়।

ফাইবারগ্লাস শক্তিবৃদ্ধির কম্প্রেসিভ পারফরম্যান্স ডিজাইনের জন্য দৃষ্টিভঙ্গি অনুপাত, উপাদান অ্যানিসোট্রপি এবং ব্যর্থতার মোডগুলির কাপলিং প্রভাবগুলি ব্যাপকভাবে বিবেচনা করতে হবে। পরিমার্জিত বিশ্লেষণ এবং উদ্ভাবনী নকশার মাধ্যমে, মেরিন ইঞ্জিনিয়ারিং এবং সিসমিক স্ট্রাকচারের মতো উচ্চ চাহিদার পরিস্থিতিতে এর প্রয়োগের সম্ভাবনা উল্লেখযোগ্যভাবে প্রসারিত করা যেতে পারে।