Utendaji na Uchambuzi wa Nyenzo za Mchanganyiko wa Fiber ya Glass

Ikilinganishwa na chuma, nyuzinyuzi za glasi zilizoimarishwa vifaa vya mchanganyiko vina nyenzo nyepesi na msongamano chini ya theluthi moja ya ile ya chuma.Hata hivyo, kwa upande wa nguvu, wakati mkazo unafikia 400MPa, baa za chuma zitapata dhiki ya mavuno, wakati nguvu ya mkazo ya nyenzo za mchanganyiko wa nyuzi za kioo zinaweza kufikia 1000-2500MPa.Ikilinganishwa na nyenzo za jadi za chuma, vifaa vya mchanganyiko wa nyuzi za glasi vina muundo tofauti na anisotropy dhahiri, na mifumo ngumu zaidi ya kutofaulu.Utafiti wa kimajaribio na wa kinadharia chini ya aina tofauti za mizigo inaweza kutoa ufahamu wa kina wa sifa zao za kiufundi, hasa wakati unatumika katika nyanja kama vile vifaa vya ulinzi wa kitaifa na anga, ambayo inahitaji utafiti wa kina juu ya sifa zao na sifa za kiufundi ili kukidhi mahitaji yao katika mazingira ya matumizi.

Ifuatayo inatanguliza mali ya mitambo na uchambuzi wa uharibifu wa baada ya nyenzo za mchanganyiko wa nyuzi za glasi, kutoa mwongozo wa utumiaji wa nyenzo hii.

(1) Tabia ya mvutano na uchambuzi:

Utafiti umeonyesha kuwa mali ya mitambo ya nyuzi za glasi iliyoimarishwa vifaa vya resin ya epoxy zinaonyesha kuwa nguvu ya mvutano katika mwelekeo sambamba wa nyenzo ni kubwa zaidi kuliko ile ya mwelekeo wima wa nyuzi.Kwa hiyo, katika matumizi ya vitendo, mwelekeo wa nyuzi za kioo unapaswa kuwekwa sawa iwezekanavyo na mwelekeo wa kuvuta, ukitumia kikamilifu mali zake bora za kuvuta.Ikilinganishwa na chuma, nguvu ya mvutano ni kubwa zaidi, lakini wiani ni chini sana kuliko ile ya chuma.Inaweza kuonekana kuwa, Sifa za kina za mitambo ya nyenzo zenye mchanganyiko wa nyuzi za glasi ni za juu.

Utafiti umeonyesha kuwa kuongeza kiasi cha nyuzinyuzi za glasi zinazoongezwa kwa vifaa vya mchanganyiko wa thermoplastic hatua kwa hatua huongeza nguvu ya mvutano wa nyenzo za mchanganyiko.Sababu kuu ni kwamba maudhui ya nyuzi za kioo yanapoongezeka, nyuzi nyingi za kioo katika nyenzo za mchanganyiko zinakabiliwa na nguvu za nje.Wakati huo huo, kutokana na ongezeko la idadi ya nyuzi za kioo, matrix ya resin kati ya nyuzi za kioo inakuwa nyembamba, ambayo inafaa zaidi kwa ujenzi wa nyuzi za kioo zilizoimarishwa.Kwa hiyo, Ongezeko la maudhui ya nyuzi za kioo husababisha mkazo zaidi kupitishwa kutoka kwa resin hadi kwenye nyuzi za kioo katika vifaa vya mchanganyiko chini ya mizigo ya nje, kwa ufanisi kuboresha mali zao za mkazo.

Utafiti juu ya vipimo vya mvutano wa nyenzo za utunzi wa nyuzi za glasi zisizojaa maji umeonyesha kuwa hali ya kutofaulu ya nyenzo za uunganisho zilizoimarishwa za nyuzinyuzi za glasi ni kutofaulu kwa nyuzi na matrix ya resin kupitia skanning hadubini ya elektroni ya sehemu ya mkazo.Sehemu iliyovunjika inaonyesha kuwa idadi kubwa ya nyuzi za glasi hutolewa nje ya matrix ya resin kwenye sehemu ya mvutano, na uso wa nyuzi za glasi zilizotolewa kutoka kwa tumbo la resin ni laini na safi, na vipande vichache vya resini vinashikamana na uso. ya nyuzi kioo, utendaji ni brittle fracture.Kwa kuboresha kiolesura cha uunganisho kati ya nyuzi za kioo na resin, uwezo wa kupachika wa hizo mbili huimarishwa.Kwenye sehemu ya mvutano, vipande vingi vya resin ya matrix na kuunganisha zaidi ya nyuzi za kioo vinaweza kuonekana.Uchunguzi zaidi wa ukuzaji unaonyesha kwamba idadi kubwa ya vifungo vya resini ya matriki kwenye uso wa nyuzi za kioo zilizotolewa na inatoa mpangilio kama sega.Uso wa fracture unaonyesha fracture ya ductile, ambayo inaweza kufikia mali bora ya mitambo.

Picha za SEM za sehemu ya mvutano ya GFRP ya 196 resin

Picha za SEM za sehemu ya mvutano ya resin ya copolymer GFRP

(2) Utendaji na uchambuzi wa kupinda:

Vipimo vitatu vya uchovu wa kujipinda vilifanywa kwenye sahani zisizoelekezwa moja kwa moja na miili ya kurushia resini ya nyuzi za glasi zilizoimarishwa za nyenzo zenye mchanganyiko wa resin ya epoxy.Matokeo yalionyesha kuwa ugumu wa kuinama wa wawili hao uliendelea kupungua na kuongezeka kwa nyakati za uchovu.Hata hivyo, ugumu wa kuinama wa nyuzi za kioo zilizoimarishwa sahani za unidirectional ulikuwa wa juu zaidi kuliko ule wa miili ya kutupa, na kiwango cha kupungua kwa ugumu wa kupinda kilikuwa polepole.Kulikuwa na nyakati za uchovu zaidi za nyufa kuonekana baada ya muda, kuonyesha kwamba nyuzi za kioo zina athari iliyoimarishwa kwenye utendaji wa kupinda wa matrix.

Kwa kuanzishwa kwa nyuzi za kioo na ongezeko la taratibu katika sehemu ya kiasi, nguvu ya kupiga vifaa vya mchanganyiko pia huongezeka ipasavyo.Wakati sehemu ya kiasi cha nyuzi ni 50%, nguvu yake ya kuinama ni ya juu zaidi, ambayo ni 21.3% ya juu kuliko nguvu ya awali.Hata hivyo, wakati sehemu ya kiasi cha nyuzi ni 80%, nguvu ya kuinama ya vifaa vya mchanganyiko inaonyesha kupungua kwa kiasi kikubwa, ambayo ni ya chini kuliko nguvu ya sampuli bila fiber.Kwa ujumla inaaminika kuwa, Nguvu ya chini ya nyenzo inaweza kuwa kutokana na microcracks ya ndani na voids kuzuia uhamisho wa ufanisi wa mzigo kupitia tumbo kwa nyuzi, na chini ya nguvu za nje, microcracks hupanua haraka kuunda makosa, hatimaye kusababisha uharibifu. uunganishaji wa kiolesura cha nyenzo hii ya mchanganyiko wa nyuzi za glasi hutegemea hasa mtiririko wa mnato wa matrix ya nyuzi za glasi kwenye joto la juu ili kukunja nyuzi, na nyuzi nyingi za glasi huzuia sana mtiririko wa mnato wa matrix, na kusababisha uharibifu wa kiwango fulani cha mwendelezo kati yao. violesura.

(3) Utendaji wa upinzani wa kupenya:

Utumiaji wa nyuzi zenye nguvu ya juu za glasi iliyoimarishwa kwa nyenzo za uso na nyuma ya siraha ya mmenyuko ina upinzani bora wa kupenya ikilinganishwa na chuma cha jadi cha aloi.Ikilinganishwa na aloi ya chuma, nyuzinyuzi za glasi nyenzo zenye mchanganyiko kwa uso na nyuma ya silaha inayolipuka, zina vipande vidogo vya mabaki baada ya mlipuko, bila uwezo wowote wa kuua, na zinaweza kuondoa kwa kiasi athari ya pili ya mauaji ya silaha za mlipuko.

 


Muda wa kutuma: Nov-07-2023