די נייַע אַפּטאַמאַזיישאַן אופֿן איז נוציק צו פּלאַן לייטער טשאַד פיברע קאַמפּאַזאַץ

קאַרבאָן איז יקערדיק פֿאַר די ניצל פון אַלע לעבעדיק זאכן, ווייַל עס איז די יקער פון אַלע אָרגאַניק מאַלאַקיולז, און אָרגאַניק מאַלאַקיולז זענען די יקער פון אַלע לעבעדיק זאכן.כאָטש דאָס אין זיך איז גאַנץ ימפּרעסיוו, מיט דער אַנטוויקלונג פון טשאַד פיברע, עס האט לעצטנס געפֿונען כידעשדיק נייַע אַפּלאַקיישאַנז אין אַעראָספּאַסע, יידל ינזשעניעריע און אנדערע דיסאַפּלאַנז.טשאַד פיברע איז שטארקער, האַרדער און לייטער ווי שטאָל.דעריבער, טשאַד פיברע האט ריפּלייסט שטאָל אין הויך-פאָרשטעלונג פּראָדוקטן אַזאַ ווי ערקראַפט, רייסינג קאַרס און ספּאָרט ויסריכט.

טשאַד פייבערז זענען יוזשאַוואַלי קאַמביינד מיט אנדערע מאַטעריאַלס צו פאָרעם קאַמפּאַזאַץ.איינער פון די קאַמפּאַזאַט מאַטעריאַלס איז טשאַד פיברע ריינפאָרסט פּלאַסטיקס (CFRP), וואָס איז באַרימט פֿאַר זייַן טענסאַל שטאַרקייַט, סטיפנאַס און הויך שטאַרקייַט צו וואָג פאַרהעלטעניש.רעכט צו דער הויך רעקווירעמענץ פון טשאַד פיברע קאַמפּאַזאַץ, ריסערטשערז האָבן דורכגעקאָכט עטלעכע שטודיום צו פֿאַרבעסערן די שטאַרקייט פון טשאַד פיברע קאַמפּאַזאַץ, רובֿ פון וואָס זענען פאָוקיסט אויף אַ ספּעציעל טעכנאָלאָגיע גערופֿן "פיברע אָריענטיד פּלאַן", וואָס ימפּרוווז די שטאַרקייַט דורך אָפּטימיזינג די אָריענטירונג פון טשאַד פיברע קאָמפּאָסיטעס. פייבערז.

רעסעאַרטשערס אין טאָקיאָ אוניווערסיטעט פון וויסנשאַפֿט האָבן אנגענומען אַ טשאַד פיברע פּלאַן אופֿן וואָס אָפּטימיזעס די אָריענטירונג און גרעב פון די פיברע, דערמיט פֿאַרבעסערן די שטאַרקייט פון פיברע ריינפאָרסט פּלאַסטיקס און פּראָדוצירן לייטער פּלאַסטיקס אין די מאַנופאַקטורינג פּראָצעס, העלפּינג צו מאַכן לייטער ערפּליינז און קאַרס.

אָבער, דער פּלאַן אופֿן פון פיברע גיידאַנס איז נישט אָן שאָרטקאָמינגס.די פיברע פירער פּלאַן בלויז אָפּטימיזעס די ריכטונג און האלט די פיברע גרעב פאַרפעסטיקט, וואָס כינדערז די פול נוצן פון די מעטשאַניקאַל פּראָפּערטיעס פון CFRP.ד"ר רייאָסוקע מאַצוזאַקי פון טאָקיאָ אוניווערסיטעט פון וויסנשאַפֿט (TUS) דערקלערט אַז זיין פאָרשונג פאָוקיסיז אויף קאַמפּאַזאַט מאַטעריאַלס.

אין דעם קאָנטעקסט, ד"ר מאַצוזאַקי און זיין חברים Yuto Mori און Naoya kumekawa אין טוס פארגעלייגט אַ נייַע פּלאַן אופֿן, וואָס קענען סיימאַלטייניאַסלי אַפּטאַמייז די אָריענטירונג און גרעב פון פייבערז לויט זייער שטעלע אין די קאַמפּאַזאַט סטרוקטור.דאָס אַלאַוז זיי צו רעדוצירן די וואָג פון די CFRP אָן אַפעקטינג זייַן שטאַרקייַט.זייער רעזולטאטן זענען ארויס אין דעם זשורנאַל קאָמפּאָסיטע סטרוקטור.

זייער צוגאַנג באשטייט פון דרייַ סטעפּס: צוגרייטונג, יטעראַטיאָן און מאָדיפיקאַטיאָן.אין דער צוגרייטונג פּראָצעס, די ערשט אַנאַליסיס איז דורכגעקאָכט דורך די ענדלעך עלעמענט אופֿן (FEM) צו באַשטימען די נומער פון לייַערס, און די קוואַליטאַטיווע וואָג אפשאצונג איז איינגעזען דורך די פיברע פירער פּלאַן פון לינעאַר לאַמינאַטיאָן מאָדעל און גרעב טוישן מאָדעל.די פיברע אָריענטירונג איז באשלאסן דורך די ריכטונג פון די הויפּט דרוק דורך די יטעראַטיווע אופֿן, און די גרעב איז קאַלקיאַלייטיד דורך די מאַקסימום דרוק טעאָריע.צום סוף, מאָדיפיצירן דעם פּראָצעס צו מאָדיפיצירן די אַקאַונטינג פֿאַר מאַנופאַקטוראַביליטי, ערשטער שאַפֿן אַ רעפֿערענץ "באַזע פיברע פּעקל" געגנט וואָס ריקווייערז געוואקסן שטאַרקייַט, און דאַן באַשטימען די לעצט ריכטונג און גרעב פון די אָרדענונג פיברע פּעקל, זיי פאַרשפּרייטן די פּעקל אויף ביידע זייטן פון די פּעקל. רעפֿערענץ.

אין דער זעלביקער צייט, די אָפּטימיזעד אופֿן קענען רעדוצירן די וואָג מיט מער ווי 5%, און מאַכן די מאַסע אַריבערפירן עפעקטיווקייַט העכער ווי ניצן פיברע אָריענטירונג אַליין.

רעסעאַרטשערס זענען יקסייטאַד דורך די רעזולטאַטן און קוק פאָרויס צו נוצן זייער מעטהאָדס צו רעדוצירן די וואָג פון טראדיציאנעלן CFRP פּאַרץ אין דער צוקונפֿט.ד"ר מאַצוזאַקי האט געזאגט אַז אונדזער פּלאַן צוגאַנג גייט ווייַטער פון טראדיציאנעלן קאַמפּאַזאַט פּלאַן צו מאַכן לייטער ערפּליינז און קאַרס, וואָס העלפּס צו שפּאָרן ענערגיע און רעדוצירן טשאַד דייאַקסייד ימישאַנז.


פּאָסטן צייט: יולי 22-2021