Test di resistenza à l'impattu di materiali compositi
1. Metudu di prova per l'impattu à bassa velocità
Per simulà u cumpurtamentu di l'impattu di i materiali in cundizioni reali, i circadori anu prupostu un gran numaru di metudi spirimintali.Sicondu a situazione attuale di l'impattu, l'impattu hè generalmente divisu in l'impattu à alta velocità è l'impattu à bassa velocità.
L'impattu à alta velocità hè ancu chjamatu impattu balisticu.Perchè l'impattu à alta velocità hà ricivutu una attenzione significativa in i campi aerospaziali è militari, a ghjente hà realizatu assai ricerche sperimentali nantu à l'impattu à alta velocità.L'impattu d'alta velocità di solitu usa un prughjettu di massa petite per chjappà u materiale à una velocità più alta, è usa principalmente pistole d'aria per lancià prughjetti per studià u cumpurtamentu di l'impattu à alta velocità di materiali compositi, cum'è mostra in a figura:
A prova d'impattu à bassa velocità di solitu simula l'impattu di un ughjettu di grande massa nantu à a superficia di u materiale à una velocità più bassa, cum'è a caduta accidintali di un strumentu durante a riparazione, è un dispositivu di prova di caduta di pesu hè generalmente utilizatu per sperimentazione. simulazione.
Figura 2 Dispositivu di prova di martellate di caduta
I risultati di a ricerca dimustranu chì a forma, a qualità è a velocità di u projectile avarà un impattu significativu in u mecanismu di fallimentu di i materiali compositi.Per esempiu, i circadori anu realizatu assai ricerche nantu à a relazione trà a forma di a testa di martellu è u cumpurtamentu di l'impattu di i materiali composti.In generale, u più sharper a testa di martellu hè aduprata, u più localizatu a gamma di danni di l'impattu di u materiale, è u modu di fallimentu principale cambia da delamination à fallimentu di matrice è danni.A fibra si rompe.
2. L'influenza di i fatturi ambientali nantu à u rendiment di l'impattu à bassa velocità
E parti strutturali composite anu da sperimentà effetti ambientali cumplessi durante l'usu longu, cum'è l'alta temperatura, a bassa temperatura, u calore umitu è i cicli termichi.I studii anu dimustratu chì sottu à l'azzione di questi ambienti, e proprietà meccaniche di i materiali compositi cambianu significativamente.U ciclicu termale di solitu riduce a forza di curvatura è di trazione trasversale di u materiale cumpostu, è genera un gran numaru di microcracks in a matrice.
Aduprate principalmente test di pretrattamentu ambientale è simulazione ambientale per studià l'impattu di l'effetti ambientali.U cusì chjamatu pretrattamentu ambientale hè di mette u materiale compositu per esse pruvatu in un certu ambiente per trasfurmà in anticipu, è dopu sottumette u materiale processatu à una prova d'impattu à bassa velocità à a temperatura di l'ambienti.A prova di simulazione ambientale hè di mette u materiale compositu in a camera ambientale mentre impacta.Stu metudu hè adupratu per studià u rendiment di l'impattu di i cumpunenti in diversi ambienti di serviziu.
3. L'effettu di e pruprietà di u materiale nantu à u rendiment di l'impattu à bassa velocità
A fibra hè largamente usata com'è rinfurzamentu in a produzzione di materiali compositi.À u listessu tempu, cum'è u principale portatore di a carica, u rendiment di a fibra hà un grande impattu nantu à a resistenza à l'impattu generale di u materiale compostu.I fibri usati in l'industria aerospaziale includenu principalmentefibra di carbone, fibra di vetruè fibra di Kevlar.A causa di a fragilità unica di a fibra di carbone, a resistenza à l'impattu di i composti di matrice di resina rinfurzata in fibra di carbonu hè più debule di quella di fibra di vetru è di fibra Kevlar.
A matrice di materiali compositi basati in resina rinfurzata in fibra ghjoca un rolu estremamente impurtante in i materiali compositi.A matrice di resina hè inseparabile da esse di trasmette a carica, mantene l'orientazione di fibre o mantene l'integrità di u materiale.I risultati di u studiu dimustranu chì, ancu s'è e proprietà meccaniche di resine termoindurenti sò megliu cà quelle di resine termoplastiche, a struttura molecolari cross-linked di resine thermosetting li rende menu duru, chì li rende più propensu à fallimentu sottu a carica d'impattu.
L'interfaccia ghjoca u rolu di trasferimentu di carica à a fibra in u materiale compostu, cusì u rendiment di l'interfaccia affettarà u rendiment generale di u materiale cumpostu.U materiale compositu cù ligame interfaccia poviru trà a fibra è a matrice mostrarà a forza più bassa è a rigidità, è u ligame troppu forte farà u materiale brittle.
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Tempu di pubblicazione: 14-10-2021