கண்ணாடியிழை வலுவூட்டலின் சுருக்க செயல்திறன் அம்ச விகிதத்தால் எளிதில் பாதிக்கப்படுவது ஏன்? நசுக்குவதற்கும் பிளவுபடுவதற்கும் முக்கியமான நிபந்தனைகள் என்ன?

கண்ணாடியிழை வலுவூட்டலின் சுருக்க செயல்திறன் அம்ச விகிதத்தால் எளிதில் பாதிக்கப்படுகிறது, மேலும் நசுக்கும் தோல்வி மற்றும் பிளவு தோல்விக்கான முக்கியமான நிலைமைகள் பொருள் பண்புகள் மற்றும் அழுத்த விநியோகத்துடன் நெருக்கமாக தொடர்புடையவை. பின்வருபவை ஒரு குறிப்பிட்ட பகுப்பாய்வு:

1, சுருக்க செயல்திறனில் விகிதத்தின் செல்வாக்கு வழிமுறை

விகித விகிதம் (λ, அதன் குறுக்குவெட்டின் சுழற்சியின் குறைந்தபட்ச ஆரத்திற்கு ஒரு கூறுகளின் பயனுள்ள நீளத்தின் விகிதமாக வரையறுக்கப்படுகிறது) கண்ணாடியிழை வலுவூட்டலின் சுருக்க செயல்திறனில் ஒரு முக்கிய செல்வாக்கு காரணியாகும், மேலும் அதன் செயல்பாட்டின் வழிமுறை பின்வருமாறு:

உறுதியற்ற விளைவு ஆதிக்கம் செலுத்துகிறது

ஆய்லர் க்ரிட்டிகல் ஸ்ட்ரெஸ்: விகிதத்தை அதிகரிக்கும்போது, ​​ஆய்லர் பக்லிங் கிரிட்டிகல் ஸ்ட்ரெஸ் (σ _cr=π ² E/(λ ²)) கூர்மையாக குறைகிறது. எடுத்துக்காட்டாக, λ 40 இலிருந்து 80 ஆக அதிகரிக்கும் போது, ​​σ _cr சுமார் 125 MPa இலிருந்து 31 MPa க்கு குறைகிறது (E=40 GPa என்று வைத்துக்கொள்வோம்), இது கண்ணாடி இழையின் அழுத்த வலிமையை விட மிகக் குறைவு (பொதுவாக 300-500 MPa).

தோல்வியின் பயன்முறை மாற்றம்: குறுகிய பார்கள் (λ<50) முக்கியமாக நசுக்குவதில் தோல்வியை சந்திக்கின்றன, அதே சமயம் நீண்ட பார்கள் (λ>80) உறுதியற்ற தன்மை காரணமாக வளைக்கும் தோல்விக்கு உட்படுகின்றன. உண்மையான தாங்கும் திறன் என்பது பொருளின் சுருக்க வலிமையில் 10% -30% மட்டுமே.

மன அழுத்த விநியோகத்தின் சீரற்ற தன்மை

இறுதிக் கட்டுப்பாடு விளைவு: அச்சு சுருக்கத்தின் கீழ், நீண்ட வலுவூட்டலின் இறுதிக் கட்டுப்பாட்டுப் பகுதியில் அழுத்தச் செறிவு ஏற்படுகிறது, மேலும் நடுப்பகுதியின் குறுக்கு விரிவாக்கம் பாய்சனின் விளைவால் தடைப்பட்டு, சீரற்ற அழுத்தப் புலத்தை உருவாக்குகிறது.

ஃபைபர் எலும்பு முறிவு சாய்வு: நீண்ட கம்பிகளில் ஃபைபர் எலும்பு முறிவு முடிவில் இருந்து நடுப்பகுதி வரை நீண்டுள்ளது, மேலும் எலும்பு முறிவு மேற்பரப்புகளுக்கு இடையே உள்ள தூரம் λ அதிகரிக்கும் போது குறைகிறது, இதன் விளைவாக தாங்கும் திறன் படிப்படியாக குறைகிறது.

பொருள் அனிசோட்ரோபி பெருக்கம்

பலவீனமான பக்கவாட்டு செயல்திறன்: கண்ணாடியிழை வலுவூட்டலின் பக்கவாட்டு வெட்டு வலிமை (சுமார் 30-50 MPa) அச்சு சுருக்க வலிமையில் 1/10 மட்டுமே. விகித விகிதம் அதிகரிக்கும் போது, ​​பக்கவாட்டுக் கட்டுப்பாடு தேவைகள் மற்றும் பொருள் பண்புகளுக்கு இடையே உள்ள முரண்பாடு தீவிரமடைகிறது.

இண்டர்ஃபேஸ் டிபாண்டிங் முடுக்கம்: ஃபைபர்ஸ் மற்றும் மேட்ரிக்ஸுக்கு இடையேயான நீண்ட பார்களில் உள்ள இடைமுகம் விரிவடைகிறது, இது ஒட்டுமொத்த அழுத்த விறைப்பைக் குறைக்கிறது.

2, நசுக்குதல் மற்றும் பிளவு தோல்விக்கான முக்கியமான நிலைமைகள்

1. நசுக்கும் தோல்வி

தூண்டுதல் பொறிமுறை: அச்சு அழுத்த அழுத்தம் கண்ணாடி இழையின் நுண் கட்டமைப்பு தாங்கி வரம்பை மீறும் போது இது நிகழ்கிறது.

ஆபத்தான நிலை:

அழுத்த நிலை: σ _ அச்சு ≥ σ _ அழுத்த விகாரம் (300-500 MPa).

அழிவு அம்சங்கள்: ஃபைபர் பண்டில் நசுக்குதல், மேட்ரிக்ஸ் ஃபிராக்மென்டேஷன், குறுக்குவெட்டில் 45 ° வெட்டு சீட்டு விமானம், தீவிர சத்தத்துடன்.

மெல்லிய விகித வரம்பு: பொதுவாக λ<50 உடன் குறுகிய பார்களில் நிகழ்கிறது, அங்கு உறுதியற்ற விளைவு புறக்கணிக்கப்படலாம்.

2. பிளவு தோல்வி

தூண்டுதல் பொறிமுறை: பக்கவாட்டு இழுவிசை அழுத்தம் ஃபைபர் மேட்ரிக்ஸ் இடைமுகப் பிணைப்பு வலிமை அல்லது பொருள் இழுவிசை வலிமையை மீறும் போது இது நிகழ்கிறது.

ஆபத்தான நிலை:

அழுத்த நிலை: σ _transverse ≥ σ _tensile_strend (50-100 MPa) அல்லது τ _interface ≥ τ _ond_strend (10-20 MPa).

சேத பண்புகள்: அச்சுத் திசையில் பல இணையான விரிசல்கள் உருவாகின்றன, 'சீப்பு போன்ற' குறுக்குவெட்டு மற்றும் மேட்ரிக்ஸ் தோலுரிப்புடன்.

தோற்ற விகிதத்தின் உணர்திறன் மண்டலம்: 50<λ<80 ஆக இருக்கும்போது, ​​உறுதியற்ற தன்மை மற்றும் பக்கவாட்டுக் கட்டுப்பாடுகளின் இணைப்பு விளைவு காரணமாக பிளவு தோல்வியின் நிகழ்தகவு கணிசமாக அதிகரிக்கிறது.

3, அழிவு முறைகளை அடையாளம் காண்பதற்கான அளவுகோல்கள்

விகித விகிதம் λ மற்றும் பொருள் செயல்திறன் அளவுருக்கள் ஆகியவற்றின் அடிப்படையில், தோல்வி முறை பாகுபாடு அளவுகோல்களை நிறுவலாம்:

அழிவு முறைகளை கண்டறிவதற்கான அளவுகோல்கள்

நசுக்குதல் மற்றும் அழித்தல்

பிளவு தோல்வி: λ _cr1<λ ≤λ _cr2 (சுமார் 80) மற்றும் σ _transverse ≥ σ _tensile_strend அல்லது τ _interface ≥ τ _ond_strend

பக்லிங் தோல்வி λ>λ _cr2 மற்றும் σ _ அச்சு<σ _cr (ஆய்லர் முக்கியமான அழுத்தம்)

4, பொறியியல் பயன்பாட்டு பரிந்துரைகள்

குறுகிய வலுவூட்டல் வடிவமைப்பு (λ ≤ 50):

உயர் மாடுலஸ் ரெசின் மேட்ரிக்ஸை (E ≥ 50 GPa) பயன்படுத்தி பொருள் அழுத்த வலிமையின் முக்கிய கட்டுப்பாடு, உறுதியற்ற தன்மையை மேம்படுத்துகிறது.

உள்ளூர் நசுக்குதலைத் தவிர்க்க ≥ 20 மிமீ குறுக்கு வெட்டு விட்டத்தை பரிந்துரைக்கவும்.

நடுத்தர நீள வலுவூட்டல் வடிவமைப்பு (50<λ≤ 80):

சுருக்க வலிமை மற்றும் பக்கவாட்டு கட்டுப்பாட்டு செயல்திறன் இரண்டும் ஒரே நேரத்தில் சரிபார்க்கப்பட வேண்டும். கார்பன் ஃபைபர் முறுக்கு வலுவூட்டல் அல்லது மேற்பரப்பு மணல் வெட்டுதல் சிகிச்சையைப் பயன்படுத்த பரிந்துரைக்கப்படுகிறது.

குறைந்தபட்ச பாதுகாப்பு அடுக்கு தடிமன் பிளவு மற்றும் விரிவாக்கம் தடுக்க வலுவூட்டல் பொருள் விட்டம் ≥ 2.5 மடங்கு ஆகும்.

நீண்ட வலுவூட்டல் வடிவமைப்பு (λ>80):

நிலைப்புத்தன்மை சரிபார்ப்பு நடத்தப்பட வேண்டும் அல்லது எஃகு குழாய் கட்டுப்படுத்தப்பட்ட கண்ணாடியிழை வலுவூட்டலின் கூட்டு அமைப்பு பயன்படுத்தப்பட வேண்டும்.

Euler buckling dominant தோல்வியைத் தவிர்க்க, தோற்ற விகிதத்தை λ ≤ 100க்கு வரம்பிடவும்.

5, ஆராய்ச்சி எல்லைகள்

மல்டிஸ்கேல் சிமுலேஷன்: ஒரு மூலக்கூறு இயக்கவியல் வரையறுக்கப்பட்ட உறுப்பு இணைப்பு மாதிரியைப் பயன்படுத்தி, ஃபைபர் எலும்பு முறிவு மற்றும் இடைமுகப் பிணைப்பு ஆகியவற்றுக்கு இடையேயான போட்டி பொறிமுறையை வெளிப்படுத்துகிறது.

நுண்ணறிவு கண்காணிப்பு: ஃபைபர் ப்ராக் கிரேட்டிங்ஸ் அடிப்படையிலான ஸ்ட்ரெய்ன் கண்காணிப்பு அமைப்பை உருவாக்கி, பிளவு மற்றும் சேதத்தின் ஆரம்ப அறிகுறிகளைப் பற்றிய நிகழ்நேர எச்சரிக்கையை வழங்கவும்.

புதிய மேட்ரிக்ஸ் பொருள்: ஒரு சுய-குணப்படுத்தும் பிசின் மேட்ரிக்ஸை உருவாக்கியது, இது கிராக் பரவலைத் தாமதப்படுத்த மைக்ரோ கேப்சூல்கள் மூலம் குணப்படுத்தும் முகவர்களை வெளியிடுகிறது.

கண்ணாடியிழை வலுவூட்டலின் சுருக்க செயல்திறன் வடிவமைப்பு, தோற்ற விகிதம், பொருள் அனிசோட்ரோபி மற்றும் தோல்வி முறைகளின் இணைப்பு விளைவுகள் ஆகியவற்றை விரிவாகக் கருத்தில் கொள்ள வேண்டும். சுத்திகரிக்கப்பட்ட பகுப்பாய்வு மற்றும் புதுமையான வடிவமைப்பு மூலம், கடல் பொறியியல் மற்றும் நில அதிர்வு கட்டமைப்புகள் போன்ற அதிக தேவை சூழ்நிலைகளில் அதன் பயன்பாட்டு திறனை கணிசமாக விரிவாக்க முடியும்.