معامل الشد من ألياف الكربون ، الألياف الزجاجية ، ألياف كيفلر المركبة

في الوقت الحاضر ، هناك ثلاثة أنواع من ألياف الكربون ، الألياف الزجاجية ، ألياف الأراميد

عندما تستخدم في تعزيز المواد المركبة ، الألياف يمكن أن تحدد معايير الأداء من المواد و هي المسؤولة عن تأثير التحميل في التصميم الهيكلي . وباختصار ، اختيار نوع الألياف هو جزء لا يتجزأ من عملية التصميم .

هذه الأنواع الثلاثة من الألياف المقواة ، الآلاف من الخصائص عادة ما تكون متوازنة عند تحديد المواد المستخدمة في مشروع معين .

معامل الألياف ، قوة الشد ، وقوة الضغط ، والمتانة ، وصلابة ، والموصلية الكهربائية والكيميائية / التآكل يجب أن تؤخذ في الاعتبار عند اختيار الألياف .

على الرغم من أن هناك الآلاف من الخصائص المادية للاختيار من بينها ، واختيار الألياف المناسبة في بداية تصميم المشروع سوف تخفف من حدة التحدي المتمثل في المشروع بأكمله ، مشيرا إلى أفضل المواد الخام . عادة ، أكثر من نوع واحد من الألياف المستخدمة في هيكل المركبة لتلبية متطلبات التصميم النهائي . على الرغم من أن هناك العديد من خصائص الألياف التي يمكن أن تزيد من تحديد الاستخدام النهائي من المكونات الهيكلية ، الميزات المتقدمة التالية توفر وظائف متقدمة لأغراض التصميم :

معامل الألياف يشير إلى تغيير في طول الألياف تحت زيادة الحمولة .

هذه الحمولة يمكن أن تكون إما ضغط أو التوتر . طريقة الحساب هو تقسيم الضغط على الانفعال . معامل عادة ما يشير إلى صلابة من المواد . على إعطاء منحنى الإجهاد / الانفعال ، ويسمى المنحدر من خط مستقيم .

معظم الألياف تصنف حسب معامل لأنه يساعد على تحديد صلابة من المواد المركبة . عادة ، المواد المركبة باستخدام ألياف الكربون والألياف الزجاجية كيفلر كلها هشة . بالمقارنة مع المزيد من المواد البلاستيكية أو غير هش المواد ، هناك القليل من كسر الشد .

قوة الشد يشير إلى قدرة المواد على تحمل الأحمال أثناء الشد .

هذا هو الحد الأقصى من القوة أو الحمولة التي تمارس قبل تشوه دائم من الألياف . كما هو مبين في الرسم البياني ، ألياف الكربون لديها ميزة في قوة و نسبة الوزن . على سبيل المثال ، توراي T800S قوة الوزن نسبة تصل إلى 3266 ، والتي ترد في الجدول . أعلى قيمة لجميع الألياف المقواة . ومع ذلك ، هناك فرق كبير بين s-glass و e-glass الألياف .

كيفلر هو أخف المواد من حيث الكثافة . كما هو مبين في الجدول أعلاه ، كثافة التعبئة والتغليف من ألياف كيفلر هو فقط 1.44g / cm ^ 3 . على الرغم من أن كيفلر لديه أدنى قوة النهائي ، فإنه يتجاوز الألياف الزجاجية ، ولكن أقل قليلا من ألياف الكربون من حيث نسبة القوة إلى الوزن . من الناحية الاقتصادية ، إذا كان في نهاية المطاف قوة هو المعيار الوحيد للتصميم ، ثم e-glass هو المفضل .