Hinungdanon ang carbon aron mabuhi ang tanang buhing butang, tungod kay kini ang basehan sa tanang organikong molekula, ug ang mga organikong molekula maoy basehan sa tanang buhing butang.Bisan kung kini sa iyang kaugalingon labi ka impresibo, sa pag-uswag sa carbon fiber, bag-o lang nakit-an ang makapakurat nga mga bag-ong aplikasyon sa aerospace, civil engineering ug uban pang mga disiplina.Ang carbon fiber mas lig-on, mas gahi ug mas gaan kay sa puthaw.Busa, gipulihan sa carbon fiber ang steel sa mga high-performance nga mga produkto sama sa ayroplano, racing cars ug sports equipment.
Ang mga lanot sa carbon kasagarang gikombinar sa ubang mga materyales aron mahimong mga composite.Usa sa mga composite nga materyales mao ang carbon fiber reinforced plastics (CFRP), nga nabantog tungod sa iyang tensile strength, stiffness ug high strength to weight ratio.Tungod sa taas nga mga kinahanglanon sa mga composite sa carbon fiber, ang mga tigdukiduki nagpahigayon daghang mga pagtuon aron mapaayo ang kalig-on sa mga composite sa carbon fiber, kadaghanan niini naka-focus sa usa ka espesyal nga teknolohiya nga gitawag nga "fiber oriented nga disenyo", nga nagpauswag sa kusog pinaagi sa pag-optimize sa oryentasyon sa mga lanot.
Ang mga tigdukiduki sa Tokyo University of science nagsagop sa usa ka pamaagi sa disenyo sa carbon fiber nga nag-optimize sa oryentasyon ug gibag-on sa lanot, sa ingon nagpauswag sa kalig-on sa fiber-reinforced nga mga plastik ug naghimo sa mas gaan nga mga plastik sa proseso sa paggama, nga nagtabang sa paghimo sa mas gaan nga mga eroplano ug mga awto.
Bisan pa, ang pamaagi sa disenyo sa paggiya sa fiber dili walay mga kakulangan.Ang disenyo sa giya sa fiber nag-optimize lamang sa direksyon ug nagpugong sa gibag-on sa fiber, nga nagpugong sa hingpit nga paggamit sa mekanikal nga mga kabtangan sa CFRP.Gipasabot ni Dr ryyosuke Matsuzaki sa Tokyo University of Science (TUS) nga ang iyang panukiduki nagtutok sa mga composite nga materyales.
Niini nga konteksto, si Dr. Matsuzaki ug ang iyang mga kauban nga si Yuto Mori ug Naoya kumekawa sa tus nagsugyot og usa ka bag-ong pamaagi sa disenyo, nga dungan nga ma-optimize ang oryentasyon ug gibag-on sa mga lanot sumala sa ilang posisyon sa composite structure.Kini nagtugot kanila sa pagpakunhod sa gibug-aton sa CFRP nga dili makaapekto sa iyang kusog.Ang ilang mga resulta gimantala sa journal composite structure.
Ang ilang pamaagi naglangkob sa tulo ka mga lakang: pag-andam, pag-uli, ug pagbag-o.Sa proseso sa pag-andam, ang inisyal nga pagtuki gihimo pinaagi sa paggamit sa finite element method (FEM) aron mahibal-an ang gidaghanon sa mga layer, ug ang qualitative weight evaluation matuman pinaagi sa fiber guide design sa linear lamination model ug thickness change model.Ang orientation sa fiber gitino pinaagi sa direksyon sa punoan nga stress pinaagi sa iterative nga pamaagi, ug ang gibag-on gikalkulo sa maximum stress theory.Sa katapusan, usba ang proseso sa pag-usab sa accounting alang sa manufacturability, una sa paghimo sa usa ka pakisayran "base fiber bundle" nga dapit nga nagkinahanglan sa dugang nga kalig-on, ug unya pagtino sa katapusan nga direksyon ug gibag-on sa han-ay fiber bundle, sila propagate sa pakete sa duha ka kilid sa pakisayran.
Sa samang higayon, ang optimized nga pamaagi makapakunhod sa gibug-aton sa labaw pa kay sa 5%, ug sa paghimo sa load transfer efficiency nga mas taas pa kay sa paggamit sa fiber orientation lamang.
Ang mga tigdukiduki naghinam-hinam niini nga mga resulta ug naghinam-hinam sa paggamit sa ilang mga pamaagi aron makunhuran pa ang gibug-aton sa tradisyonal nga mga bahin sa CFRP sa umaabot.Miingon si Dr. Matsuzaki nga ang among pamaagi sa pagdesinyo labaw pa sa tradisyonal nga composite nga disenyo aron makahimo og mas gaan nga mga eroplano ug mga sakyanan, nga makatabang sa pagdaginot sa enerhiya ug pagpakunhod sa carbon dioxide emissions.
Oras sa pag-post: Hul-22-2021