ফাইবারগ্লাস শক্তিবৃদ্ধির সংবেদনশীল পারফরম্যান্স কেন সহজেই অনুপাতের দ্বারা প্রভাবিত হয়? ক্ষতির ক্রাশ এবং বিভক্ত করার জন্য সমালোচনামূলক শর্তগুলি কী কী?

ফাইবারগ্লাস শক্তিবৃদ্ধির সংবেদনশীল পারফরম্যান্স সহজেই দিক অনুপাত দ্বারা প্রভাবিত হয় এবং ব্যর্থতা এবং বিভাজন ব্যর্থতার জন্য সমালোচনামূলক শর্তগুলি উপাদান বৈশিষ্ট্য এবং স্ট্রেস বিতরণের সাথে ঘনিষ্ঠভাবে সম্পর্কিত। নিম্নলিখিত একটি নির্দিষ্ট বিশ্লেষণ:

1 、 সংবেদনশীল পারফরম্যান্সে দিক অনুপাতের প্রভাব প্রক্রিয়া

দিক অনুপাত (λ, এর ক্রস-বিভাগের ঘূর্ণনের ন্যূনতম ব্যাসার্ধের কার্যকর দৈর্ঘ্যের অনুপাত হিসাবে সংজ্ঞায়িত) ফাইবারগ্লাস শক্তিবৃদ্ধির সংবেদনশীল পারফরম্যান্সের উপর একটি মূল প্রভাবক কারণ, এবং এর ক্রিয়াটির প্রক্রিয়াটি নিম্নরূপ:

অস্থিরতা প্রভাব প্রভাবশালী

ইউলার বক্লিং সমালোচনামূলক চাপ: দিক অনুপাত বাড়ার সাথে সাথে ইউলার বক্লিং সমালোচনামূলক চাপ (σ _cr = π ² ই/(λ ²)) তীব্রভাবে হ্রাস পায়। উদাহরণস্বরূপ, যখন 40 থেকে 80 থেকে 80 থেকে বৃদ্ধি পায়, তখন প্রায় 125 এমপিএ থেকে 31 এমপিএ (ই = 40 জিপিএ ধরে নেওয়া), যা কাচের ফাইবারের সংবেদনশীল শক্তির চেয়ে অনেক কম (সাধারণত 300-500 এমপিএ) কমে যায়।

ব্যর্থতার মোড পরিবর্তন: সংক্ষিপ্ত বারগুলি (λ <50) মূলত ক্রাশিং ব্যর্থতার অভিজ্ঞতা অর্জন করে, যখন দীর্ঘ বারগুলি (λ> 80) অস্থিরতার কারণে বক্লিং ব্যর্থতার মধ্য দিয়ে যায়। প্রকৃত ভারবহন ক্ষমতা উপাদানটির সংবেদনশীল শক্তির মাত্র 10% -30%।

স্ট্রেস বিতরণের অ -অভিন্নতা

শেষ সীমাবদ্ধতা প্রভাব: অক্ষীয় সংকোচনের অধীনে, দীর্ঘ শক্তিবৃদ্ধির শেষ সীমাবদ্ধতা অঞ্চলে স্ট্রেস ঘনত্ব দেখা দেয় এবং পয়সনের প্রভাবের কারণে মধ্য অঞ্চলের ট্রান্সভার্স প্রসারণ বাধা হয়, একটি অ-ইউনিফর্ম স্ট্রেস ক্ষেত্র গঠন করে।

ফাইবার ফ্র্যাকচার গ্রেডিয়েন্ট: দীর্ঘ বারগুলিতে ফাইবার ফ্র্যাকচারটি শেষ থেকে মাঝের দিকে প্রসারিত হয় এবং ফ্র্যাকচারের পৃষ্ঠগুলির মধ্যে দূরত্ব বাড়ার সাথে হ্রাস পায়, যার ফলে ভারবহন ক্ষমতাতে পদক্ষেপ হ্রাস পায়।

উপাদান অ্যানিসোট্রপি পরিবর্ধন

দুর্বল পার্শ্বীয় কর্মক্ষমতা: ফাইবারগ্লাস রিইনফোর্সমেন্টের পার্শ্বীয় শিয়ার শক্তি (প্রায় 30-50 এমপিএ) অক্ষীয় সংবেদনশীল শক্তির মাত্র 1/10 হয়। দিক অনুপাত বাড়ার সাথে সাথে পার্শ্বীয় সীমাবদ্ধতার প্রয়োজনীয়তা এবং উপাদানগুলির বৈশিষ্ট্যগুলির মধ্যে দ্বন্দ্ব আরও তীব্র হয়।

ইন্টারফেস ডিবন্ডিং ত্বরণ: দীর্ঘ বারগুলিতে ফাইবার এবং ম্যাট্রিক্সের মধ্যে ইন্টারফেস ডিবন্ডিং স্থানীয় থেকে সামগ্রিকভাবে প্রসারিত হয়, সামগ্রিক সংবেদনশীল কঠোরতা হ্রাস করে।

2 Crack ক্রাশ এবং বিভাজন ব্যর্থতার জন্য সমালোচনামূলক শর্তাদি

1। ক্রাশ ব্যর্থতা

ট্রিগার মেকানিজম: যখন অক্ষীয় সংবেদনশীল চাপ কাচের ফাইবারের মাইক্রোস্ট্রাকচারাল ভারবহন সীমা ছাড়িয়ে যায় তখন এটি ঘটে।

সমালোচনামূলক অবস্থা:

স্ট্রেস স্টেট: σ _ অক্ষীয় ≥ σ _ সংবেদনশীল স্ট্রেন (300-500 এমপিএ)।

ধ্বংসাত্মক বৈশিষ্ট্য: ক্রস-বিভাগে 45 ° শিয়ার স্লিপ প্লেন সহ ফাইবার বান্ডিল ক্রাশ, ম্যাট্রিক্স খণ্ডন, তীব্র শব্দের সাথে।

পাতলা অনুপাতের সীমাবদ্ধতা: সাধারণত λ <50 সহ সংক্ষিপ্ত বারগুলিতে ঘটে, যেখানে অস্থিরতার প্রভাব উপেক্ষা করা যায়।

2। বিভাজন ব্যর্থতা

ট্রিগার মেকানিজম: যখন পার্শ্বীয় টেনসিল স্ট্রেস ফাইবার ম্যাট্রিক্স ইন্টারফেস বন্ডিং শক্তি বা উপাদান টেনসিল শক্তি ছাড়িয়ে যায় তখন এটি ঘটে।

সমালোচনামূলক অবস্থা:

স্ট্রেস স্টেট: σ _ ট্রান্সভার্স ≥ σ _ টেনসাইল_স্ট্রেন্ড (50-100 এমপিএ) বা τ _ ইন্টারফেস ≥ τ _ন্ড_স্ট্রেন্ড (10-20 এমপিএ)।

ক্ষতির বৈশিষ্ট্য: অক্ষীয় দিকের সাথে একাধিক সমান্তরাল ফাটল তৈরি করা হয়, একটি 'চিরুনির মতো ' ক্রস-বিভাগের সাথে এবং ম্যাট্রিক্স পিলিংয়ের সাথে থাকে।

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

3 、 ধ্বংসাত্মক মোডগুলি সনাক্ত করার জন্য মানদণ্ড

দিক অনুপাত λ এবং উপাদান কর্মক্ষমতা পরামিতিগুলির উপর ভিত্তি করে, ব্যর্থতা মোড বৈষম্যের মানদণ্ড প্রতিষ্ঠিত হতে পারে:

ধ্বংসাত্মক মোডগুলি সনাক্ত করার জন্য মানদণ্ড

Λ ≤ λ _সিআর 1 (প্রায় 50) এবং σ _ অক্ষীয় ≥ σ _ কমপ্রেসিভ_স্ট্রেন্ডের ক্রাশ এবং ধ্বংস

বিভাজন ব্যর্থতা: λ _cr1 <λ ≤λ _cr2 (প্রায় 80) এবং σ _ ট্রান্সভার্স ≥ σ _Tensile_strend বা τ _interface ≥ τ _ন্ড_স্ট্রেন্ড

বাকলিং ব্যর্থতা λ> λ _সিআর 2 এবং σ _ অক্ষীয় <σ _সিআর (ইউলার সমালোচনামূলক চাপ)

4 、 ইঞ্জিনিয়ারিং অ্যাপ্লিকেশন পরামর্শ

সংক্ষিপ্ত শক্তিবৃদ্ধি নকশা (λ ≤ 50):

অ্যান্টি -অস্থিতিশীলতার ক্ষমতা বাড়ানোর জন্য উচ্চ মডুলাস রজন ম্যাট্রিক্স (ই ≥ 50 জিপিএ) ব্যবহার করে উপাদান সংবেদনশীল শক্তির মূল নিয়ন্ত্রণ।

স্থানীয় ক্রাশ এড়াতে 20 মিমি ≥ 20 মিমি ক্রস-বিভাগীয় ব্যাসের প্রস্তাব দিন।

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

উভয় সংবেদনশীল শক্তি এবং পার্শ্বীয় সংযম কার্যকারিতা একই সাথে যাচাই করা প্রয়োজন। কার্বন ফাইবার উইন্ডিং রিইনফোর্সমেন্ট বা পৃষ্ঠের স্যান্ডব্লাস্টিং চিকিত্সা ব্যবহার করার পরামর্শ দেওয়া হয়।

বিভাজন এবং প্রসারণ রোধ করতে ন্যূনতম প্রতিরক্ষামূলক স্তর বেধটি শক্তিবৃদ্ধি উপাদানের ব্যাসের 2.5 গুণ বেশি।

দীর্ঘ শক্তিবৃদ্ধি নকশা (λ> 80):

স্থায়িত্ব যাচাইকরণ অবশ্যই পরিচালনা করতে হবে, বা ইস্পাত পাইপ সীমাবদ্ধ ফাইবারগ্লাস শক্তিবৃদ্ধির একটি যৌগিক কাঠামো ব্যবহার করতে হবে।

ইওলার বক্লিং প্রভাবশালী ব্যর্থতা এড়াতে দিক অনুপাতটি λ ≤ 100 এ সীমাবদ্ধ করুন।

5 、 গবেষণা সীমান্ত

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

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

নতুন ম্যাট্রিক্স উপাদান: একটি স্ব-নিরাময় রজন ম্যাট্রিক্স তৈরি করেছে যা ক্র্যাক প্রচারকে বিলম্ব করতে মাইক্রোক্যাপসুলের মাধ্যমে নিরাময় এজেন্টদের মুক্তি দেয়।

ফাইবারগ্লাস রিইনফোর্সমেন্টের সংবেদনশীল পারফরম্যান্স ডিজাইনের ক্ষেত্রে ব্যর্থতার মোডগুলির দিক অনুপাত, উপাদান অ্যানিসোট্রপি এবং কাপলিং প্রভাবগুলি ব্যাপকভাবে বিবেচনা করা দরকার। পরিশোধিত বিশ্লেষণ এবং উদ্ভাবনী নকশার মাধ্যমে, সামুদ্রিক ইঞ্জিনিয়ারিং এবং ভূমিকম্পের কাঠামোর মতো উচ্চ চাহিদা পরিস্থিতিতে এর প্রয়োগের সম্ভাবনা উল্লেখযোগ্যভাবে প্রসারিত করা যেতে পারে।