Cén fáth go bhfuil tionchar éasca ag cóimheas gné ar fheidhmíocht chomhbhrúite treisithe fiberglass? Cad iad na coinníollacha ríthábhachtacha maidir le damáiste a bhrú agus a scoilteadh?

Tá tionchar éasca ag an gcóimheas gné ar fheidhmíocht chomhbhrúite athneartaithe fiberglass, agus tá dlúthbhaint ag na coinníollacha criticiúla maidir le teip bhrú agus teip scoilte le hairíonna ábhair agus dáileadh strus. Seo a leanas anailís shonrach:

1 、 Meicníocht tionchair an chóimheas gné ar fheidhmíocht chomhbhrúite

Tá an cóimheas gné (λ, a shainmhínítear mar an cóimheas idir fad éifeachtach comhpháirte agus íosgha uainíochta a thrasghearrtha) ina phríomhfhachtóir tionchair ar fheidhmíocht chomhbhrúite athneartaithe fiberglass, agus is é a mheicníocht gníomhaíochta mar a leanas:

Éifeacht éagobhsaíocht ceannasach

Strus criticiúil buckling Euler: De réir mar a mhéadaíonn an cóimheas gné, laghdaítear go mór an strus criticiúil buckleing Euler (σ _cr=π ² E/(λ ²)). Mar shampla, nuair a mhéadaíonn λ ó 40 go 80, laghdaítear σ _cr ó thart ar 125 MPa go 31 MPa (ag glacadh leis E = 40 GPa), atá i bhfad níos ísle ná neart comhbhrúite snáithíní gloine (300-500 MPa de ghnáth).

Athrú mód teipe: Tarlaíonn teip bhrúite go príomha ar bharraí gearra (λ<50), agus téann barraí fada (λ>80) faoi chliseadh búcla mar gheall ar éagobhsaíocht. Níl an cumas imthacaí iarbhír ach 10% -30% de neart comhbhrúiteach an ábhair.

Neamhionannas dáileadh struis

Éifeacht srianta deiridh: Faoi chomhbhrú aiseach, tarlaíonn tiúchan strus i limistéar srianta deiridh an athneartaithe fada, agus cuirtear bac ar leathnú trasna an limistéir lár mar gheall ar éifeacht Poisson, rud a chruthaíonn réimse strus neamh-éide.

Grádán briste snáithíní: Síneann bristeadh snáithíní sna barraí fada ón deireadh go dtí an lár, agus laghdaítear an fad idir na dromchlaí briste le méadú λ, rud a fhágann go laghdaítear an cumas imthacaí céimnithe.

Aimpliú aniseatrópachta ábhair

Feidhmíocht cliathánach lag: Is é an neart lomadh cliathánach treisithe fiberglass (thart ar 30-50 MPa) ach 1/10 den neart comhbhrúite aiseach. De réir mar a mhéadaíonn an cóimheas gné, déantar an contrártha idir na ceanglais maidir le srianadh cliathánach agus airíonna ábhair a dhianú.

Luasghéarú díbhannaithe an chomhéadain: Leathnaíonn an dícheangail comhéadan idir snáithíní agus maitrís i mbarraí fada ó áitiúil go foriomlán, ag laghdú an stiffness compressive foriomlán.

2 、 Coinníollacha criticiúla maidir le teip bhrú agus scoilteadh

1. Teip Crushing

Meicníocht truicear: Tarlaíonn sé nuair a sháraíonn an strus comhbhrúiteach aiseach teorainn imthacaí microstructural an tsnáithín gloine.

Coinníoll criticiúil:

Staid struis: σ _ aiseach ≥ σ _ brú comhbhrúiteach (300-500 MPa).

Gnéithe millteach: Brúite bundle snáithín, ilroinnt maitrís, le plána duillín lomadh 45 ° i dtrasghearradh, ag gabháil le torann dian.

Teorainn ar an gcóimheas caolchúiseach: tarlaíonn sé de ghnáth i mbarraí gearra le λ <50, nuair is féidir neamhaird a dhéanamh ar an éifeacht éagobhsaíochta.

2. Teip Scoilte

Meicníocht truicear: Tarlaíonn sé nuair a sháraíonn an strus teanntachta cliathánach an neart nasctha comhéadan maitrís snáithín nó neart teanntachta ábhar.

Coinníoll criticiúil:

Staid struis: σ _transverse ≥ σ _tensile_strend (50-100 MPa) nó τ _interface ≥ τ _ond_strend (10-20 MPa).

Saintréithe damáiste: Gintear scoilteanna comhthreomhara iolracha feadh na treo aiseacha, le trasghearradh 'cosúil le cíor' agus feannadh maitrís ag gabháil leo.

Crios íogaireachta cóimheas gné: Nuair a 50<λ<80, méadaíonn an dóchúlacht teip scoilte go suntasach mar gheall ar an éifeacht cúplála éagobhsaíocht agus srianta cliathánach.

3, Critéir chun modhanna millteach a aithint

Bunaithe ar an gcóimheas gné λ agus paraiméadair feidhmíochta ábhartha, is féidir critéir idirdhealaithe modh teip a bhunú:

Critéir chun modhanna millteach a aithint

Crushing agus scrios λ ≤ λ _cr1 (thart ar 50) agus σ _ aiseach ≥ σ _compressive_strend

Teip scoilte: λ _cr1<λ ≤λ _cr2 (thart ar 80) agus σ _transverse ≥ σ _tensile_strend nó τ _comhéadan ≥ τ _ond_strend

Teip buclaíochta λ> λ _cr2 agus σ _ aiseach<σ _cr (strus criticiúil Euler)

4 、 Moltaí iarratais innealtóireachta

Dearadh athneartaithe gearr (λ ≤ 50):

Rialú lárnach ar neart comhbhrúiteach ábhair, ag baint úsáide as maitrís roisín ard modulus (E ≥ 50 GPa) chun cumas frith-éagobhsaíocht a fheabhsú.

Mol trastomhas trasghearrtha ≥ 20 mm chun brúchtadh áitiúil a sheachaint.

Dearadh treisithe meánach (50<λ≤ 80):

Ní mór an neart comhbhrúiteach agus an fheidhmíocht srianta cliathánach a fhíorú go comhuaineach. Moltar úsáid a bhaint as atreisiú foirceannadh snáithín carbóin nó cóireáil greanroiseadh dromchla.

Is é an tiús ciseal cosanta íosta ≥ 2.5 uair trastomhas an ábhair athneartaithe chun scoilteadh agus leathnú a chosc.

Dearadh treisithe fada (λ> 80):

Ní mór fíorú cobhsaíochta a dhéanamh, nó ní mór úsáid a bhaint as struchtúr ilchodach d'athneartú fiberglass srianta píopa cruach.

Teorainn an cóimheas gné go λ ≤ 100 chun Euler buckling ceannasach teip a sheachaint.

5, Teorainneacha Taighde

Insamhladh ilscála: Ag baint úsáide as múnla cúplála eilimint chríochta dinimic mhóilíneach, nocht an mheicníocht iomaíoch idir bristeadh snáithíní agus dícheangail idir-éadan.

Monatóireacht Chliste: Córas monatóireachta brú a fhorbairt bunaithe ar ghrátáil Bragg snáithíneach chun rabhadh fíor-ama a sholáthar maidir le comharthaí luatha scoilte agus damáiste.

Ábhar maitrís nua: Forbraíodh maitrís roisín féin-leighis a scaoileann gníomhairí cneasaithe trí mhicreacapsúil chun moill a chur ar iomadú crack.

Ní mór do dhearadh feidhmíochta comhbhrúiteach athneartaithe fiberglass breithniú cuimsitheach a dhéanamh ar chóimheas gné, anisotrópacht ábhartha, agus éifeachtaí cúplála modhanna teip. Trí anailís scagtha agus dearadh nuálaíoch, is féidir a chumas feidhmithe i gcásanna ardéilimh amhail innealtóireacht mhuirí agus struchtúir sheismeacha a leathnú go suntasach.