ဖိုက်ဘာမှန်အားဖြည့်သွင်းခြင်း၏ ဖိသိပ်မှုစွမ်းဆောင်ရည်သည် ရှုထောင့်အချိုးအရ အဘယ်ကြောင့် ထိခိုက်နိုင်သနည်း။ ကွဲအက်ပျက်စီးခြင်းအတွက် အရေးကြီးသောအခြေအနေများကား အဘယ်နည်း။

ဖိုက်ဘာမှန်အားဖြည့်သွင်းခြင်း၏ ဖိသိပ်မှုစွမ်းဆောင်ရည်သည် ရှုထောင့်အချိုးအရ လွယ်ကူစွာ သက်ရောက်မှုရှိပြီး ကြိတ်ခွဲခြင်းပျက်ကွက်ခြင်းနှင့် ခွဲခြမ်းခြင်းချို့ယွင်းခြင်းအတွက် အရေးကြီးသောအခြေအနေများသည် ပစ္စည်းဂုဏ်သတ္တိများနှင့် ဖိစီးမှုဖြန့်ဖြူးခြင်းနှင့် နီးကပ်စွာဆက်စပ်နေသည်။ အောက်ပါတို့သည် သီးခြားခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာမှုတစ်ခုဖြစ်သည်။

1၊ Compressive Performance အပေါ် ရှုထောင့်အချိုး၏ လွှမ်းမိုးမှု ယန္တရား

ရှုထောင့်အချိုး (λ၊ ၎င်း၏ဖြတ်ပိုင်းလည်ပတ်မှု၏ အနိမ့်ဆုံးအချင်းဝက်နှင့် အစိတ်အပိုင်းတစ်ခု၏ ထိရောက်သောအရှည်အချိုးအဖြစ် သတ်မှတ်ထားသည်) သည် ဖိုက်ဘာမှန်အားဖြည့်သွင်းမှု၏ ဖိသိပ်မှုစွမ်းဆောင်ရည်အပေါ် အဓိကလွှမ်းမိုးသည့်အချက်ဖြစ်ပြီး ၎င်း၏လုပ်ဆောင်မှု ယန္တရားမှာ အောက်ပါအတိုင်းဖြစ်သည်။

မတည်မငြိမ် သက်ရောက်မှု လွှမ်းမိုးနေသည်။

Euler buckling critical stress- ရှုထောင့်အချိုး တိုးလာသည်နှင့်အမျှ Euler buckling critical stress (σ _cr=π ² E/(λ ²))) သိသိသာသာ လျော့ကျသွားသည်။ ဥပမာအားဖြင့်၊ λ သည် 40 မှ 80 မှ တိုးလာသောအခါ σ _cr သည် 125 MPa မှ 31 MPa (E=40 GPa ဟုယူဆသည်) သည် မှန်ဖိုက်ဘာ၏ compressive strength (ပုံမှန်အားဖြင့် 300-500 MPa) ထက်များစွာနိမ့်ကျသည်။

ချို့ယွင်းမှုမုဒ်ပြောင်းခြင်း- ဘားတိုများ (λ<50) သည် အဓိကအားဖြင့် ကြိတ်ခွဲမှု ပျက်ကွက်ခြင်းကို ကြုံတွေ့ရပြီး၊ ရှည်လျားသောဘားများ (λ>80) သည် မတည်ငြိမ်မှုကြောင့် buckling ချို့ယွင်းမှုကြုံတွေ့နေရပါသည်။ အမှန်တကယ် bearing capacity သည် ပစ္စည်း၏ compressive strength ၏ 10% -30% သာဖြစ်သည်။

ဖိစီးမှုဖြန့်ဝေခြင်း၏ တူညီမှုမရှိခြင်း။

အဆုံးသတ်ကန့်သတ်အကျိုးသက်ရောက်မှု- axial ဖိသိပ်မှုအောက်တွင်၊ ရှည်လျားသောအားဖြည့်မှု၏အဆုံးကန့်သတ်ဧရိယာတွင် ဖိစီးမှုဖြစ်ပေါ်ပြီး Poisson ၏အကျိုးသက်ရောက်မှုကြောင့် ပုံစံတူမဟုတ်သောဖိစီးမှုအကွက်တစ်ခုဖြစ်လာသောကြောင့် အလယ်ဧရိယာ၏အလျားလိုက်ချဲ့ထွင်မှုကို အဟန့်အတားဖြစ်စေပါသည်။

Fiber fracture gradient- ရှည်လျားသောဘားများရှိ ဖိုက်ဘာအရိုးကျိုးမှုသည် အဆုံးမှ အလယ်အထိ ရှည်လျားပြီး အရိုးကျိုးမျက်နှာပြင်များကြားအကွာအဝေးသည် λ တိုးလာသည်နှင့်အမျှ လျော့နည်းသွားကာ bearing capacity ကျဆင်းသွားစေသည်။

ပစ္စည်း anisotropy ချဲ့ထွင်ခြင်း။

နှစ်ဘက်စွမ်းဆောင်ရည် အားနည်းခြင်း- ဖိုက်ဘာမှန်အားဖြည့်သွင်းခြင်း၏ ဘေးထွက်ရှိရှိအင်အား (30-50 MPa) သည် axial compressive strength ၏ 1/10 သာရှိသည်။ အချိုးအစား တိုးလာသည်နှင့်အမျှ၊ ဘေးတိုက်ကန့်သတ်ချက်လိုအပ်ချက်များနှင့် ပစ္စည်းဂုဏ်သတ္တိများအကြား ကွဲလွဲမှုများ ပြင်းထန်လာသည်။

အင်တာဖေ့စ်ကို ဖယ်ထုတ်ခြင်း အရှိန်မြှင့်ခြင်း- ရှည်လျားသောဘားများတွင် ဖိုင်ဘာများနှင့် မက်ထရစ်များကြားတွင် ဖယ်ထုတ်ခြင်းသည် စက်တွင်းမှ အလုံးစုံ ချဲ့ထွင်ကာ အလုံးစုံ ဖိသိပ်မှု တင်းမာမှုကို လျှော့ချသည်။

၂။ ဖြိုခွဲခြင်းနှင့် ပိုင်းခြားခြင်း ပျက်ကွက်မှုအတွက် အရေးကြီးသော အခြေအနေများ

1. Crushing Failure

အစပျိုးယန္တရား- axial compressive stress သည် glass fiber ၏ microstructural bearing ကန့်သတ်ချက်ထက်ကျော်လွန်သောအခါ ဖြစ်ပေါ်သည်။

အရေးကြီးသောအခြေအနေ-

ဖိအားအခြေအနေ- σ _ axial ≥ σ _ compressive strain (300-500 MPa)။

ပျက်စီးစေသောအင်္ဂါရပ်များ- ဖိုက်ဘာအစုအဝေးကို ချေမှုန်းခြင်း၊ မက်ထရစ်ကွဲကွဲခြင်း၊ အပိုင်းဖြတ်ပိုင်းရှိ 45° ရှပ်ချော်မှုနှင့်အတူ၊ ပြင်းထန်သောဆူညံသံများဖြင့် လိုက်ပါသွားခြင်း။

သွယ်လျမှုအချိုးကန့်သတ်ချက်- မတည်ငြိမ်မှုအကျိုးသက်ရောက်မှုကို လျစ်လျူရှုနိုင်သည့် λ<50 ရှိသော ဘားတိုများတွင် ဖြစ်တတ်သည်။

2. ပိုင်းခြားခြင်း ပျက်ကွက်ခြင်း။

အစပျိုးယန္တရား- ဘေးတိုက်တွန်းအားသည် ဖိုက်ဘာမက်ထရစ်မျက်နှာပြင် နှောင်ကြိုးခိုင်ခန့်မှု သို့မဟုတ် ပစ္စည်း ဆန့်နိုင်အားထက် ကျော်လွန်သောအခါ ဖြစ်ပေါ်သည်။

အရေးကြီးသောအခြေအနေ-

စိတ်ဖိစီးမှုအခြေအနေ- σ _transverse ≥ σ _tensile_strend (50-100 MPa) သို့မဟုတ် τ _interface ≥ τ _ond_strend (10-20 MPa)။

ပျက်စီးခြင်းလက္ခဏာများ- အပြိုင်အက်ကွဲကြောင်းအများအပြားကို 'comb ကဲ့သို့' ဖြတ်ပိုင်းဖြင့် axial direction တစ်လျှောက် ထုတ်ပေးပြီး matrix peeling ဖြင့် လိုက်ပါသွားပါသည်။

ရှုထောင့်အချိုး၏ အာရုံခံနိုင်မှုဇုန်- 50<λ<80 တွင်၊ မတည်ငြိမ်မှုနှင့် ဘေးတိုက်ကန့်သတ်မှုများ၏ ပေါင်းစပ်အကျိုးသက်ရောက်မှုကြောင့် ပိုင်းခြားခြင်းချို့ယွင်းမှုဖြစ်နိုင်ခြေ သိသိသာသာတိုးလာသည်။

3၊ အဖျက်နည်းလမ်းများကို ခွဲခြားသတ်မှတ်ရန် စံသတ်မှတ်ချက်များ

အချိုးအစား λ နှင့် ပစ္စည်းစွမ်းဆောင်ရည် ကန့်သတ်ချက်များအပေါ် အခြေခံ၍ ရှုံးနိမ့်မုဒ် ခွဲခြားဆက်ဆံမှု စံနှုန်းများကို သတ်မှတ်နိုင်သည်-

အဖျက်နည်းလမ်းများကို ခွဲခြားသတ်မှတ်ရန် စံသတ်မှတ်ချက်များ

ဖြိုခွဲခြင်းနှင့် ပျက်စီးခြင်း λ ≤ λ _cr1 (ခန့်မှန်းခြေ 50) နှင့် σ _ axial ≥ σ _compressive_strend

ပိုင်းခြားခြင်း ပျက်ကွက်- λ _cr1<λ ≤λ _cr2 (80 ခန့်) နှင့် σ _transverse ≥ σ _tensile_strend သို့မဟုတ် τ _interface ≥ τ _ond_strend

Buckling ချို့ယွင်းမှု λ>λ _cr2 နှင့် σ _ axial<σ _cr (Euler အရေးပါသောဖိစီးမှု)

4၊ အင်ဂျင်နီယာလျှောက်လွှာအကြံပြုချက်များ

တိုတောင်းသော အားဖြည့်ဒီဇိုင်း (λ ≤ 50):

မတည်ငြိမ်မှု ဆန့်ကျင်နိုင်စွမ်းကို မြှင့်တင်ရန် မြင့်မားသော မိုဒူလပ်အစေးမက်ထရစ် (E ≥ 50 GPa) ကို အသုံးပြု၍ တွန်းအားအား သော့ဖြင့် ထိန်းချုပ်ခြင်း။

စက်တွင်း ကြိတ်ခြင်းကို ရှောင်ရှားရန် အပိုင်းဖြတ်ပိုင်း အချင်း ≥ 20 မီလီမီတာ အကြံပြုပါ။

အလယ်အလတ် အရှည် အားဖြည့် ဒီဇိုင်း (50<λ≤ 80):

Compressive strength နှင့် lateral restraint performance နှစ်ခုလုံးကို တပြိုင်နက်တည်း စစ်ဆေးရန် လိုအပ်ပါသည်။ ကာဗွန်ဖိုက်ဘာ အကွေ့အကောက်များ အားကောင်းခြင်း သို့မဟုတ် မျက်နှာပြင် သဲပေါက်ကွဲမှု ကုသမှုကို အသုံးပြုရန် အကြံပြုထားသည်။

အနိမ့်ဆုံးအကာအကွယ်အလွှာအထူ ≥ 2.5 ဆ ကွဲထွက်ခြင်းနှင့် ချဲ့ထွင်ခြင်းမှ ကာကွယ်ရန် အားဖြည့်ပစ္စည်း၏ အချင်း ≥ 2.5 ဆဖြစ်သည်။

ရှည်လျားသော အားဖြည့်ဒီဇိုင်း (λ>80):

တည်ငြိမ်မှုစစ်ဆေးခြင်းကို ပြုလုပ်ရမည်ဖြစ်ပြီး၊ သို့မဟုတ် သံမဏိပိုက်ဖြင့် ချုပ်ချယ်ထားသော ဖိုက်ဘာမှန်အား ပေါင်းစပ်ဖွဲ့စည်းပုံကို အသုံးပြုရမည်ဖြစ်သည်။

Euler buckling လွှမ်းမိုးမှုမအောင်မြင်မှုကိုရှောင်ရှားရန် ရှုထောင့်အချိုးကို λ ≤ 100 သို့ ကန့်သတ်ပါ။

5၊ သုတေသနနယ်ခြား

Multiscale simulation- မော်လီကျူးဒိုင်းနမစ် finite element coupling မော်ဒယ်ကို အသုံးပြု၍ ဖိုက်ဘာကျိုးခြင်းနှင့် မျက်နှာချင်းဆိုင်ခွဲခြင်းကြား ပြိုင်ဆိုင်မှုဆိုင်ရာ ယန္တရားကို ဖော်ထုတ်ပါ။

ဉာဏ်ရည်ထက်မြက်သော စောင့်ကြည့်ခြင်း- ဖိုက်ဘာ Bragg ဆန်ခါများပေါ်တွင် အခြေခံ၍ strain monitoring system ကို တီထွင်ပြီး ကွဲခြင်းနှင့် ပျက်စီးခြင်း၏ အစောပိုင်းလက္ခဏာများကို အချိန်နှင့်တစ်ပြေးညီ သတိပေးချက်ပေးသည်။

မက်ထရစ်ပစ္စည်းအသစ်- အက်ကွဲပြန့်ပွားမှုကို နှောင့်နှေးစေရန် မိုက်ခရိုကတ်ဆူးများမှတစ်ဆင့် အနာကျက်အေးဂျင့်များထုတ်လွှတ်သည့် မိမိကိုယ်ကို ကုသနိုင်သော အစေးမက်ထရစ်ကို တီထွင်ခဲ့သည်။

ဖိုက်ဘာမှန်အားဖြည့်ခြင်း၏ ဖိသိပ်မှုစွမ်းဆောင်ရည်ဒီဇိုင်းသည် ရှုထောင့်အချိုးအစား၊ ပစ္စည်း anisotropy နှင့် ချို့ယွင်းမှုမုဒ်များ၏ တွဲဖက်အကျိုးသက်ရောက်မှုများကို ကျယ်ကျယ်ပြန့်ပြန့် ထည့်သွင်းစဉ်းစားရန် လိုအပ်သည်။ သန့်စင်သော ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာခြင်းနှင့် ဆန်းသစ်သော ဒီဇိုင်းဖြင့်၊ အဏ္ဏဝါအင်ဂျင်နီယာနှင့် ငလျင်ဆိုင်ရာ အဆောက်အဦများကဲ့သို့ မြင့်မားသော ဝယ်လိုအားရှိသော အခြေအနေများတွင် ၎င်း၏အသုံးချမှုအလားအလာကို သိသိသာသာ ချဲ့ထွင်နိုင်သည်။