An'anaviylik VS. Yangilik: Ko'p o'qli karbon tolali to'qimalar qanday qilib tuzilish dizaynini qayta ixtiro qilyapti?

Karbon tolali ko'p o'qli to'qimalar osolon, shamol energiyasi, avtomashina sohasida, temir yo'l transporti, sport anjomlari, binolar mustahkamlash va tibbiyot uskunalari kabi sohalarda yengil, kuchli hamda ajoyib ko'p yo'nalishli mexanik xususiyatlarga ega bo'lgani uchun keng qo'llaniladi va asosan barqarorlikni oshirish uchun yengil, yuqori samarali konstruksion qismlarni ishlab chiqarishda foydalaniladi mahsulotlar va bir vaqtda texnologiyalar rivojlanishi va atrof-muhitni muhofazaga bo'lgan ehtiyoj ortishi bilan uning qo'llanilishi qamrov doirasi hali ham kengaymoqda.

Ko'p o'qli matoning asosiy tushunchasi

1. Ko'p o'qli karbon tolali tuzilish — karbon tolali aralashmada bir nechta yo'nalish yoki o'q bo'ylab qatlama-qatlam joylashtirilgan karbon tolalarini anglatadi. Bu tuzilish materialga turli yo'nalishlarda mustahkamlik va qattiklik beradi, shu bilan aralash materialning umumiy ishlash ko'rsatkichlarini yaxshilaydi.

2. Ko'p o'qli karbon tolali to'qima — poliester ip yordamida 0°/+45°/-45°/90° burchaklarda uzuniga to'qilgan karbon tolali filamente asoslangan to'qimalardir.

0/90°	±45°

Ko'p o'qli karbonli to'qimada 0°, ±45°, 90° kabi ko'pburchakli tolali qavat tuzilishi qo'llaniladi va uzuniga to'qish texnologiyasi orqali aniq pozitsiyaga ega bo'linadi. Har bir tolali qavat ma'lum burchak ostida joylashib, biologik skeletga o'xshash biomimetik tuzilishni hosil qiladi. Ushbu noyob dizayn materialga turli kuchlanish yo'nalishlarida yuqori mustahkamlik saqlash imkonini beradi hamda anisotropiyasi aniq bo'lgan an'anaviy bir yo'nalishdagi to'qimalarning kamchiliklarini bartaraf etadi.

To'qima to'qimaga qaraganda ko'p o'qli to'qima

【PLAIN】

(1) Ortiqcha barqarorlik: To'qilish nuqtalari orasidagi masofa qisqa bo'lgani uchun, oddiy to'qima gazlamalar yuqori darajada barqarorlikka ega bo'ladi, bu esa ularni ba'zi boshqa gazlamalarga qaraganda moslashuvchan bo'lmasligi sababli murakkab konturlarga ega qatlamlarda foydalanish uchun noqulay qiladi.

(2) Kuchlanishning jamlanishi: To'qilayotgan tolalar o'rtasida hosil bo'lgan keskin buk (bukilish burchagi) tufayli, g'avvosda kuchlanish jamlanadi va bu vaqt o'tishi bilan buyumni susaytirishi mumkin.

【TWILL】

(1) Moslashuvchanlik va barqarorlik muvozanati: Twill gazlamalar oddiy gazlamalar darajasida emas, garchi ular yaxshi moslashuvchanlikka ega bo'lib, murakkab shakllarni olishlari mumkin.

(2) Mustahkamlik farqi: Twill gazlamalar oddiy gazlamalarga qaraganda kamroq mustahkam, bu esa cho'zilish chidamliligi yuqori bo'lishi talab etiladigan ba'zi sohalarda ularning qo'llanilishiga ta'sir qilishi mumkin.

ko'p o'qi To'qimalar

An'anaviy to'qima matolardan farqli o'laroq:

(1) Koʻp yoʻnalishdagi qattiqlik va qattiqlik: Bu oddiy matolar uchun sezilarli darajada yaxshilanishdir, chunki ular haddan tashqari barqarorligi tufayli murakkab konturli laminalarga mos kelmaydi.

(2)Tishlarning egriligi kamaytirilgan: Warp to'qimachilik kompozit materiallarning interlaminar kesish kuchini, shikastlanishga chidamliligini, zarba chidamliligini va zarbalardan keyingi siqilish xususiyatlarini sezilarli darajada oshiradi, bu tola kuchini oshiradi.

Ko'p o'qli matolar uchun qo'llanilish sohalari

aerospaces:T f22 va Boeing 787 ning „Soyish“ safari

Samolyot qanotlarida, tuzilma ramkalarida va boshqa komponentlarda aerodinamik yuklarga va ko'p o'lchovli kuchlanishlarga chidash uchun materiallar yengil bo'lishi va bir nechta yo'nalishdagi mexanik xususiyatlarga ega bo'lishi talab etiladi. Ko'p o'qli karbon tolali to'qimalar tolalarning maqsadga muvofiq joylashishi orqali tuzilmaning barqarorligini, mustahkamlik va qattiklikni oshiradi

Boeing 787 korpusi, dastaka lopastari va boshqalarda karbon tolali ko'p o'qli to'qimalar vaznni sezilarli darajada kamaytiradi va an'anaviy karbon materiallari samarali tarzda nazorat qila olmaydigan ko'p yo'nalishdagi kuchlanishlarga chidamlilikni oshiradi, bu esa tez-tez chidamli troshchaniega olib keladi

【Temir yo'l transporti: CSR Qingdao Sifang Vagon Qurilishi Kompaniyasining CETROVO yangi avlod karbon tolali metropoliten transporti】

Yengilroq korpus, energiya samaradorligi yaxshiroq. Karbon tolali metropoliten vagonining og'irligi 25% kamaytirilgan, bogie ramasi (karbon tolali ko'p o'qli) og'irligi 50% kamaytirilgan, butun vagonning og'irligi taxminan 11% kamaytirilgan, ishlatilish davridagi energiya iste'moli 7% kamaytirilgan, har bir poyezd yiliga taxminan 130 tonna uglerod angidrid chiqazishini kamaytiradi, bu esa 101 gektar daraxt ekishga teng keladi.

Xizmat ko'rsatish muddati davomida operatsion xarajatlarni kamaytirish. Karbon tolali yengil materiallar va yangi texnologiyalarning qo'llanilishi tufayli karbon tolali metropoliten poyezdining g'ildiraklari hamda relslar eskirishi sezilarli darajada kamaygan, bu esa transport vositasi hamda yo'l xarajatlarini ancha kamaytiradi, umumiy xizmat muddati davomida ta'mirlash xarajatlari 22% ga kamayadi.

【Harbiy sanoat: AQSH F22-Raptor jangchisi uchun maxfiy qurol】

AQSHning F-22 "Raptor" istrebiteli turli xil uglerod tolali mustahkamlash materiallaridan, jumladan, ko'p o'qli asosdagi uglerod tolali to'qima aralash materiallardan foydalangan holda, asosiy qanot, burun kemari, tekis dum va pardoz panellarining uchastkalarida 35% gacha bo'lgan miqdorda ishlatilgan, bu esa samolyot vaznini sezilarli darajada kamaytiradi, manevr qobiliyatini, chidamlilikni, korroziyaga chidamlilik kabi xususiyatlarni yaxshilaydi. Fuselyaj vazni sezilarli darajada kamaytirildi, manevr qobiliyati hamda chidamlilik va korroziyaga chidamliлик yaxshilandi.

【Fuqarolik sohasi: Keyingi avlod materiallari inqilobi】

Fuqarolik sohasida uglerod tolali ko'p o'qli to'qimalar qurilish, tibbiyot, transport va sport jihozlari kabi ko'plab sohalarda keng qo'llaniladi va ularning mahsulotlari kundalik hayotga chuqur singgan. Qurilish sohasida mavjud muhandislik inshootlarini ta'mirlash va mustahkamlashda qulay ishlatish imkoniyati va ishonchli ta'siri kabi afzalliklari tufayli material keng qo'llaniladi, bu esa qurilish sanoatidagi qo'llanilishining kengayishiga sezilarli darajada hissa qo'shdi. Tibbiyot sohasida tibbiy texnologiyalarning rivojlanishi va sog'liqni saqlash bo'yicha ongning oshishi bilan yuqori samarali tibbiy uskunalar bozoridagi talab doim o'sib bormoqda va uskunalarning yuqori yuk ostida ishlashi ularga chidamlilik bo'yicha qattiqirot talablarni qo'yadi. Uglerod tolali materiallar ajoyib kimyoviy inertlik (korroziyaga, kislotalarga va ishqorlarga chidamlik) hamda o'lchamdor barqarorlikka ega ekanligi isbotlangan bo'lib, tibbiy asboblarni ishlab chiqarish uchun ideal material tanlovida muhim o'rin tutadi. Ko'p o'qli to'qimalarning yengil vaznli va yuqori mustahkamlik xususiyatlari (muzaffotli cho'zilish va kesishga chidamlilik) tufayli transport vositalari ulardan foydalanish orqali avtomashina korpusining o'z vaznini sezilarli darajada kamaytiradi, energiya iste'molini pasaytiradi, shu bilan birga ajoyib mexanik xususiyatlari transport vositasining passiv xavfsizligini samarali ravishda oshiradi. Sport buyumlari sanoatida uglerodli kompozit materiallari yengil vaznga ega bo'lishi, yuqori dizimlik, mukammal charchashga chidamlilik va past deformatsiyaga ega bo'lishi tufayli iste'molchilarning yuqori samarali jihozlarga bo'lgan ehtiyojini qondiradi hamda mahsulot sifati va chidamliligini ta'minlaydi.

Kelajakni ko'rish

Kompozit materiallarning qo'llanilishiga bo'lgan talabing doimiy o'sishi bilan, uglerod tolali ko'p o'qli gazlama moslashtiriladigan qavat burchagi, yuqori dizayn erkinligi va a'lo mehanik xususiyatlari tufayli turli sohalarda kengroq rivojlanish imkoniyatiga ega bo'ladi. Kelajakda avtomatlashtirilgan ishlab chiqarish texnologiyasi va yangi rezin tizimlarining rivojlanishi bilan ko'p o'qli to'qimalarning ishlab chiqarish samaradorligi yanada oshiriladi, narxlar yanada optimallashtiriladi hamda uni shamol parrag'lari, yangi energiya transport vositalari, kosmik soha kabi yuqori darajadagi sohalarda keng qo'llashni rag'batlantiradi. Shu bilan birga, ko'p o'qli gazlamaning a'lo ta'sirga chidamliligi hamda charchashga chidamlilik xususiyatlari binolar mustahkamlov, sport jihozlari va tibbiyot uskunalari kabi fuqarolik sohasida ham kattaroq qiymat qo'shadi, yengil, yuqori samarali mahsulotlarning tarqalishiga yordam beradi.