ເປັນຫຍັງການປະຕິບັດການບີບອັດຂອງ reinforcement fiberglass ໄດ້ຮັບຜົນກະທົບໄດ້ງ່າຍໂດຍອັດຕາສ່ວນ? ເງື່ອນໄຂທີ່ສໍາຄັນສໍາລັບການຂັດແລະການແຕກແຍກຄວາມເສຍຫາຍແມ່ນຫຍັງ?

ການປະຕິບັດການບີບອັດຂອງ reinforcement fiberglass ແມ່ນໄດ້ຮັບຜົນກະທົບໄດ້ງ່າຍໂດຍອັດຕາສ່ວນ, ແລະເງື່ອນໄຂທີ່ສໍາຄັນສໍາລັບການຂັດຄວາມລົ້ມເຫຼວແລະຄວາມລົ້ມເຫຼວຂອງການແຕກແມ່ນກ່ຽວຂ້ອງຢ່າງໃກ້ຊິດກັບຄຸນສົມບັດຂອງວັດສະດຸແລະການແຜ່ກະຈາຍຄວາມກົດດັນ. ຕໍ່ໄປນີ້ແມ່ນການວິເຄາະສະເພາະ:

1​, ກົນ​ໄກ​ອິດ​ທິ​ພົນ​ຂອງ​ອັດ​ຕາ​ສ່ວນ​ກ່ຽວ​ກັບ​ການ​ປະ​ຕິ​ບັດ​ການ​ບີບ​ອັດ​

ອັດຕາສ່ວນ (λ, ກໍານົດເປັນອັດຕາສ່ວນຂອງຄວາມຍາວປະສິດທິພາບຂອງອົງປະກອບກັບ radius ຕໍາ່ສຸດທີ່ຂອງພືດຫມູນວຽນຂອງພາກສ່ວນຂ້າມຂອງຕົນ) ເປັນປັດໄຈທີ່ມີອິດທິພົນທີ່ສໍາຄັນຕໍ່ປະສິດທິພາບການບີບອັດຂອງ fiberglass reinforcement, ແລະກົນໄກການປະຕິບັດຂອງມັນແມ່ນດັ່ງຕໍ່ໄປນີ້:

ຜົນ​ກະ​ທົບ​ຄວາມ​ບໍ່​ຫມັ້ນ​ຄົງ​ທີ່​ເດັ່ນ​

Euler buckling ຄວາມກົດດັນທີ່ສໍາຄັນ: ເມື່ອອັດຕາສ່ວນລັກສະນະເພີ່ມຂຶ້ນ, Euler buckling ຄວາມກົດດັນທີ່ສໍາຄັນ (σ _cr = π ² E / (λ ²)) ຫຼຸດລົງຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ. ຕົວຢ່າງ, ເມື່ອ λ ເພີ່ມຂຶ້ນຈາກ 40 ຫາ 80, σ _cr ຫຼຸດລົງຈາກປະມານ 125 MPa ຫາ 31 MPa (ສົມມຸດວ່າ E = 40 GPa), ເຊິ່ງຕ່ໍາກວ່າຄວາມແຮງບີບອັດຂອງເສັ້ນໄຍແກ້ວ (ປົກກະຕິແລ້ວ 300-500 MPa).

ການ​ປ່ຽນ​ຮູບ​ແບບ​ຄວາມ​ລົ້ມ​ເຫຼວ: ແຖບ​ສັ້ນ (λ<50) ສ່ວນຫຼາຍ​ແມ່ນ​ປະສົບ​ກັບ​ຄວາມ​ລົ້ມ​ເຫຼວ​ຂອງ​ການ​ຂັດ, ໃນຂະນະທີ່​ແຖບ​ຍາວ (λ>80) ປະສົບ​ກັບ​ຄວາມ​ລົ້ມ​ເຫຼວ​ຍ້ອນ​ຄວາມ​ບໍ່​ໝັ້ນຄົງ. ຄວາມອາດສາມາດຮັບຜິດຊອບຕົວຈິງແມ່ນພຽງແຕ່ 10% -30% ຂອງຄວາມເຂັ້ມແຂງບີບອັດຂອງວັດສະດຸ.

ຄວາມບໍ່ເປັນເອກະພາບຂອງການກະຈາຍຄວາມກົດດັນ

ຜົນກະທົບຂອງຂໍ້ຈໍາກັດສຸດທ້າຍ: ພາຍໃຕ້ການບີບອັດຕາມແກນ, ຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນຂອງຄວາມກົດດັນເກີດຂື້ນໃນພື້ນທີ່ຈໍາກັດສຸດທ້າຍຂອງການເສີມຍາວ, ແລະການຂະຫຍາຍທາງຂວາງຂອງພື້ນທີ່ກາງແມ່ນຖືກຂັດຂວາງເນື່ອງຈາກຜົນກະທົບຂອງ Poisson, ປະກອບເປັນພາກສະຫນາມຄວາມກົດດັນທີ່ບໍ່ເປັນເອກະພາບ.

gradient fracture ເສັ້ນໄຍ: ການກະດູກຫັກຂອງເສັ້ນໄຍໃນແຖບຍາວຂະຫຍາຍຈາກປາຍໄປຫາກາງ, ແລະໄລຍະຫ່າງລະຫວ່າງຫນ້າກະດູກຫັກຫຼຸດລົງດ້ວຍການເພີ່ມຂຶ້ນ λ, ເຊິ່ງກໍ່ໃຫ້ເກີດການຫຼຸດລົງໃນລະດັບຄວາມອາດສາມາດຂອງແບກໄດ້.

ການຂະຫຍາຍ anisotropy ວັດສະດຸ

ການປະຕິບັດດ້ານຂ້າງອ່ອນແອ: ຄວາມເຂັ້ມແຂງ shear ຂ້າງຂອງ reinforcement fiberglass (ປະມານ 30-50 MPa) ແມ່ນມີພຽງແຕ່ 1/10 ຂອງຄວາມເຂັ້ມແຂງບີບອັດຕາມແກນ. ເມື່ອອັດຕາສ່ວນລັກສະນະເພີ່ມຂຶ້ນ, ຄວາມຂັດແຍ້ງລະຫວ່າງຄວາມຕ້ອງການຂໍ້ຈໍາກັດດ້ານຂ້າງແລະຄຸນສົມບັດວັດສະດຸກໍ່ເພີ່ມຂື້ນ.

Interface debonding acceleration: ການໂຕ້ຕອບ debonding ລະຫວ່າງເສັ້ນໄຍແລະ matrix ໃນແຖບຍາວຂະຫຍາຍຈາກທ້ອງຖິ່ນເຖິງໂດຍລວມ, ຫຼຸດຜ່ອນຄວາມແຂງຂອງ compressive ໂດຍລວມ.

2​, ເງື່ອນ​ໄຂ​ສໍາ​ຄັນ​ສໍາ​ລັບ​ຄວາມ​ລົ້ມ​ເຫຼວ​ແລະ​ການ​ແຕກ​ແຍກ​

1. ການຂັດຂ້ອງ

ກົນໄກການກະຕຸ້ນ: ມັນເກີດຂື້ນໃນເວລາທີ່ຄວາມກົດດັນບີບອັດຕາມແກນເກີນຂອບເຂດຈໍາກັດຂອງ microstructural bearing ຂອງເສັ້ນໄຍແກ້ວ.

ເງື່ອນ​ໄຂ​ທີ່​ສໍາ​ຄັນ​:

ສະຖານະຄວາມກົດດັນ: σ _ axial ≥ σ _ strain compressive (300-500 MPa).

ລັກສະນະການທໍາລາຍ: ການບີບອັດເສັ້ນໄຍ, ການແຕກແຍກຂອງມາຕຣິກເບື້ອງ, ມີຍົນ 45 ° shear slip ໃນພາກກາງ, ປະກອບດ້ວຍສຽງລົບກວນທີ່ຮຸນແຮງ.

ການຈຳກັດອັດຕາສ່ວນຄວາມອ່ອນເພຍ: ມັກຈະເກີດຂຶ້ນໃນແຖບສັ້ນທີ່ມີ λ<50, ບ່ອນທີ່ຜົນກະທົບທີ່ບໍ່ສະຖຽນລະພາບສາມາດຖືກລະເລີຍ.

2. ຄວາມລົ້ມເຫຼວຂອງການແບ່ງປັນ

ກົນໄກການກະຕຸ້ນ: ມັນເກີດຂຶ້ນໃນເວລາທີ່ຄວາມກົດດັນ tensile ຂ້າງເກີນຂອງເສັ້ນໄຍມາຕຣິກເບື້ອງ interface ຄວາມເຂັ້ມແຂງຜູກມັດຫຼືຄວາມເຂັ້ມແຂງ tensile ວັດສະດຸ.

ເງື່ອນ​ໄຂ​ທີ່​ສໍາ​ຄັນ​:

ສະຖານະຄວາມກົດດັນ: σ _transverse ≥ σ _tensile_strend (50-100 MPa) ຫຼື τ _interface ≥ τ _ond_strend (10-20 MPa).

ລັກສະນະຄວາມເສຍຫາຍ: ຮອຍແຕກຂະໜານຫຼາຍອັນແມ່ນເກີດຕາມທິດທາງຕາມແກນ, ໂດຍມີສ່ວນຕັດຂອງ 'comb like' ແລະ ມາພ້ອມກັບການປອກເປືອກມາຕຣິກເບື້ອງ.

ເຂດຄວາມອ່ອນໄຫວຂອງອັດຕາສ່ວນ: ເມື່ອ 50<λ<80, ຄວາມເປັນໄປໄດ້ຂອງການແຕກແຍກຄວາມລົ້ມເຫຼວຈະເພີ່ມຂຶ້ນຢ່າງຫຼວງຫຼາຍເນື່ອງຈາກຜົນກະທົບຂອງການເຊື່ອມຂອງຄວາມບໍ່ສະຖຽນລະພາບແລະຂໍ້ຈໍາກັດດ້ານຂ້າງ.

3​, ເງື່ອນ​ໄຂ​ສໍາ​ລັບ​ການ​ກໍາ​ນົດ​ຮູບ​ແບບ​ການ​ທໍາ​ລາຍ​

ອີງຕາມອັດຕາສ່ວນ λ ແລະຕົວກໍານົດການປະຕິບັດວັດສະດຸ, ເງື່ອນໄຂການຈໍາແນກຮູບແບບຄວາມລົ້ມເຫຼວສາມາດຖືກສ້າງຕັ້ງຂຶ້ນ:

ເງື່ອນໄຂການກໍານົດຮູບແບບການທໍາລາຍ

ການຂັດແລະການທໍາລາຍຂອງ λ ≤ λ _cr1 (ປະມານ 50) ແລະ σ _ axial ≥ σ _compressive_strend

ການແຕກແຍກຄວາມລົ້ມເຫຼວ: λ _cr1<λ ≤λ _cr2 (ປະມານ 80) ແລະ σ _transverse ≥ σ _tensile_strend ຫຼື τ _interface ≥ τ _ond_strend

buckling ຄວາມລົ້ມເຫຼວ λ>λ _cr2 ແລະ σ _ axial<σ _cr (ຄວາມກົດດັນສໍາຄັນຂອງ Euler)

4​, ຄໍາ​ແນະ​ນໍາ​ການ​ນໍາ​ໃຊ້​ວິ​ສະ​ວະ​ກໍາ​

ການອອກແບບເສີມສັ້ນ (λ ≤ 50):

ການ​ຄວບ​ຄຸມ​ທີ່​ສໍາ​ຄັນ​ຂອງ​ຄວາມ​ເຂັ້ມ​ແຂງ​ຂອງ​ການ​ບີບ​ອັດ​ວັດ​ສະ​ດຸ​, ການ​ນໍາ​ໃຊ້​ສູງ modulus resin matrix (E ≥ 50 GPa​) ເພື່ອ​ເສີມ​ຂະ​ຫຍາຍ​ຄວາມ​ສາ​ມາດ​ຕ້ານ instability​.

ແນະນໍາໃຫ້ມີເສັ້ນຜ່າກາງທາງຂວາງຂອງ ≥ 20 ມມເພື່ອຫຼີກເວັ້ນການ crushing ທ້ອງຖິ່ນ.

ການອອກແບບເສີມຄວາມຍາວປານກາງ (50<λ≤ 80):

ທັງກຳລັງບີບອັດ ແລະ ການປະຕິບັດການຍັບຍັ້ງທາງຂ້າງ ຕ້ອງໄດ້ຮັບການກວດສອບພ້ອມກັນ. ມັນໄດ້ຖືກແນະນໍາໃຫ້ໃຊ້ການເສີມສ້າງ winding ເສັ້ນໄຍກາກບອນຫຼືການປິ່ນປົວ sandblasting ດ້ານ.

ຄວາມຫນາຂອງຊັ້ນປ້ອງກັນຕໍາ່ສຸດທີ່ແມ່ນ≥ 2.5 ເທົ່າຂອງເສັ້ນຜ່າກາງຂອງວັດສະດຸເສີມເພື່ອປ້ອງກັນການແຕກແລະການຂະຫຍາຍ.

ການອອກແບບເສີມຍາວ (λ>80):

ການກວດສອບຄວາມຫມັ້ນຄົງຕ້ອງໄດ້ຮັບການດໍາເນີນການ, ຫຼືໂຄງສ້າງປະສົມຂອງທໍ່ເຫຼັກກ້າທີ່ຈໍາກັດການເສີມ fiberglass ຕ້ອງຖືກນໍາໃຊ້.

ຈໍາກັດອັດຕາສ່ວນຮູບເປັນ λ ≤ 100 ເພື່ອຫຼີກເວັ້ນການ Euler buckling ຄວາມລົ້ມເຫຼວທີ່ເດັ່ນຊັດ.

5, ການຄົ້ນຄວ້າຊາຍແດນ

ການຈໍາລອງແບບ Multiscale: ການນໍາໃຊ້ແບບຈໍາລອງການເຊື່ອມຂອງອົງປະກອບ finite dynamics ໂມເລກຸນ, ເປີດເຜີຍກົນໄກການແຂ່ງຂັນລະຫວ່າງເສັ້ນໄຍກະດູກຫັກແລະການ debonding interfacial.

ການຕິດຕາມອັດສະລິຍະ: ພັດທະນາລະບົບການຕິດຕາມຄວາມເຄັ່ງຕຶງໂດຍອີງໃສ່ເສັ້ນໄຍ Bragg gratings ເພື່ອສະຫນອງການເຕືອນໄພໃນເວລາທີ່ແທ້ຈິງຂອງອາການເບື້ອງຕົ້ນຂອງການແຕກແລະຄວາມເສຍຫາຍ.

ວັດສະດຸມາຕຣິກເບື້ອງໃໝ່: ພັດທະນາມາຕຣິກເບື້ອງຢາງທີ່ປິ່ນປົວຕົນເອງທີ່ປ່ອຍສານປິ່ນປົວຜ່ານຈຸລະພາກເພື່ອຊັກຊ້າການຂະຫຍາຍພັນຂອງຮອຍແຕກ.

ການອອກແບບປະສິດທິພາບການບີບອັດຂອງການເສີມ fiberglass ຈໍາເປັນຕ້ອງໄດ້ພິຈາລະນາທີ່ສົມບູນແບບຂອງອັດຕາສ່ວນ, anisotropy ວັດສະດຸ, ແລະຜົນກະທົບ coupling ຂອງຮູບແບບຄວາມລົ້ມເຫຼວ. ໂດຍຜ່ານການວິເຄາະທີ່ຫລອມໂລຫະແລະການອອກແບບນະວັດກໍາ, ທ່າແຮງການນໍາໃຊ້ຂອງມັນໃນສະຖານະການທີ່ມີຄວາມຕ້ອງການສູງເຊັ່ນ: ວິສະວະກໍາທະເລແລະໂຄງສ້າງແຜ່ນດິນໄຫວສາມາດຂະຫຍາຍອອກຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ.