മെക്കാനിക്സും എഞ്ചിനീയറിംഗും - സംഖ്യാ കണക്കുകൂട്ടലും ഡാറ്റ വിശകലനവും
മെക്കാനിക്സും എഞ്ചിനീയറിംഗും — സംഖ്യാ കണക്കുകൂട്ടലുകളും ഡാറ്റ വിശകലനവും 2019 അക്കാദമിക് കോൺഫറൻസ്, ഏപ്രിൽ 19-21, 2019, ബീജിംഗ്
2019 ഏപ്രിൽ 19-21, ബീജിംഗ്, ചൈന
അഡ്വാൻസ്ഡ് കാർബൺ ഫൈബർ റൈൻഫോഴ്‌സ്ഡ് കോമ്പോസിറ്റ് ലാമിനേറ്റ് ഷീറ്റിന്റെ ലെയേർഡ് എക്സ്പാൻഷൻ ബിഹേവിയറിനെക്കുറിച്ചുള്ള പഠനം
ഗോങ് യു1 *, വാങ് യാന2, പെങ് ലീ3, ഷാവോ ലിബിൻ4, ഷാങ് ജിയാൻയു1
1 ചോങ്‌കിംഗ് യൂണിവേഴ്സിറ്റി, ചോങ്‌കിംഗ്, 400044, ചൈന
2ചൈന ഏവിയേഷൻ റിസർച്ച് ഇൻസ്റ്റിറ്റ്യൂട്ട് ബീജിംഗ് എയറോനോട്ടിക്കൽ മെറ്റീരിയൽസ് റിസർച്ച് ഇൻസ്റ്റിറ്റ്യൂട്ട്, ബീജിംഗ്, 100095, ചൈന
3ചൈന കൊമേഴ്‌സ്യൽ എയർക്രാഫ്റ്റ് ബീജിംഗ് സിവിൽ എയർക്രാഫ്റ്റ് ടെക്‌നോളജി റിസർച്ച് സെന്റർ, ബീജിംഗ്, 102211, ചൈന
4ബീജിംഗ് യൂണിവേഴ്സിറ്റി ഓഫ് എയറോനോട്ടിക്സ് ആൻഡ് ആസ്ട്രോനോട്ടിക്സ്, ബീജിംഗ്, 100191, ചൈന
അമൂർത്തമായത്കമ്പോസിറ്റുകൾക്ക് ഏറ്റവും സാധാരണയായി ഉപയോഗിക്കുന്ന കോമ്പോസിറ്റ് കോൺഫിഗറേഷനുകളിൽ ഒന്നാണ് ലാമിനേറ്റ് ഘടന, എന്നാൽ ദുർബലമായ ഇന്റർലാമിനാർ ഗുണങ്ങൾ കാരണം ഡീലാമിനേഷൻ അതിന്റെ പ്രധാന പരാജയ രീതിയായി മാറുന്നു. എഞ്ചിനീയറിംഗ് പ്രാക്ടീസിൽ സാധാരണയായി ഉപയോഗിക്കുന്ന മൾട്ടി-ലെയർ ലാമിനേറ്റ് സ്‌ട്രാറ്റിഫിക്കേഷനെയും വികാസ സ്വഭാവത്തെയും കുറിച്ചുള്ള ഗവേഷണം പണ്ഡിതന്മാർക്ക് എപ്പോഴും ഒരു ചൂടുള്ള വിഷയമാണ്. ഈ പ്രബന്ധത്തിൽ, ചോങ്‌കിംഗ് യൂണിവേഴ്‌സിറ്റിയിലെയും ബീജിംഗ് യൂണിവേഴ്സിറ്റി ഓഫ് എയറോനോട്ടിക്സ് ആൻഡ് ആസ്ട്രോനോട്ടിക്സ് ഫാറ്റിഗ് ഫ്രാക്ചർ ലബോറട്ടറിയിലെയും കാർബൺ ഫൈബർ റീഇൻഫോഴ്‌സ്ഡ് കോമ്പോസിറ്റ് ഡീലാമിനേഷന്റെ ഗവേഷണ ഫലങ്ങൾ പരീക്ഷണാത്മക ഗവേഷണത്തിന്റെയും സംഖ്യാ സിമുലേഷന്റെയും രണ്ട് വശങ്ങളിൽ നിന്ന് പരിചയപ്പെടുത്തുന്നു. ഒടുവിൽ, ഈ മേഖലയുടെ വികസന ദിശ പ്രതീക്ഷിക്കുന്നു.
കീവേഡുകൾ:കാർബൺ ഫൈബർ റൈൻഫോഴ്‌സ്ഡ് കോമ്പോസിറ്റ്, ലാമിനേറ്റ്, ഡീലാമിനേഷൻ, ക്ഷീണ സ്ട്രാറ്റിഫിക്കേഷൻ
ആമുഖം
ഉയർന്ന നിർദ്ദിഷ്ട ശക്തി, ഉയർന്ന നിർദ്ദിഷ്ട കാഠിന്യം തുടങ്ങിയ മികച്ച ഗുണങ്ങൾ സംയോജിത വസ്തുക്കൾക്കുണ്ട്, കൂടാതെ എയ്‌റോസ്‌പേസ്, ഊർജ്ജ സാങ്കേതികവിദ്യ, സിവിൽ ഗതാഗതം, നിർമ്മാണം എന്നിവയിൽ വ്യാപകമായി ഉപയോഗിച്ചുവരുന്നു. സംയോജിത വസ്തുക്കളുടെ സംസ്കരണത്തിലും ഉപയോഗത്തിലും, നാരുകളും മാട്രിക്സും ലോഡിന് കീഴിൽ വ്യത്യസ്ത അളവിലുള്ള നാശനഷ്ടങ്ങൾക്ക് വിധേയമാകും. സംയോജിത ലാമിനേറ്റുകളുടെ സാധാരണ പരാജയ രീതികളിൽ ഇന്റർലെയർ നാശനഷ്ടവും പാളികൾക്കുള്ളിലെ നാശനഷ്ടവും ഉൾപ്പെടുന്നു. കനം ദിശയിൽ ബലപ്പെടുത്തലിന്റെ അഭാവം കാരണം, ലാമിനേറ്റിന്റെ ലാറ്ററൽ മെക്കാനിക്കൽ ഗുണങ്ങൾ മോശമാണ്, കൂടാതെ ബാഹ്യ ആഘാത ലോഡുകളിൽ ഡീലാമിനേഷൻ കേടുപാടുകൾ സംഭവിക്കാനുള്ള സാധ്യത വളരെ കൂടുതലാണ്. സ്ട്രാറ്റിഫൈഡ് നാശനഷ്ടങ്ങളുടെ സംഭവവും വികാസവും ഘടനാപരമായ കാഠിന്യത്തിലും ശക്തിയിലും കുറവുണ്ടാക്കുകയും വിനാശകരമായ അപകടങ്ങൾക്ക് പോലും കാരണമാവുകയും ചെയ്യും.[1-3]. അതിനാൽ, സംയോജിത വസ്തുക്കളുടെ ഘടനാപരമായ രൂപകൽപ്പനയും ശക്തി വിശകലനവും ഡീലാമിനേഷൻ പ്രശ്നത്തെ കൂടുതൽ കൂടുതൽ ആശങ്കപ്പെടുത്തുന്നു, കൂടാതെ സംയോജിത വസ്തുക്കളുടെ പാളികളുള്ള വികാസ സ്വഭാവം പഠിക്കേണ്ടത് ആവശ്യമാണ്.[4].
ലാമിനേറ്റിന്റെ പാളികളുള്ള വികാസ സ്വഭാവത്തെക്കുറിച്ചുള്ള ഗവേഷണം
1. പരീക്ഷണാത്മക പഠനം
ഇന്റർലാമിനാർ ഫ്രാക്ചർ കാഠിന്യം എന്നത് സംയുക്ത പാളികൾക്കിടയിലുള്ള മെക്കാനിക്കൽ ഗുണങ്ങളുടെ ഒരു സ്വഭാവ പാരാമീറ്ററാണ്. ടൈപ്പ് I, ടൈപ്പ് II, I/II ഹൈബ്രിഡ് ഏകദിശാ ലാമിനേറ്റുകളുടെ ഇന്റർലാമിനാർ ഫ്രാക്ചർ കാഠിന്യം നിർണ്ണയിക്കുന്നതിന് അനുബന്ധ ടെസ്റ്റ് മാനദണ്ഡങ്ങൾ സ്ഥാപിച്ചിട്ടുണ്ട്. അനുബന്ധ ടെസ്റ്റ് ഉപകരണം ചിത്രം 1 ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നു. എന്നിരുന്നാലും, സംയുക്ത വസ്തുക്കളുടെ മൾട്ടി-ദിശാ ലാമിനേറ്റുകൾ പലപ്പോഴും യഥാർത്ഥ എഞ്ചിനീയറിംഗ് ഘടനയിൽ ഉപയോഗിക്കുന്നു. അതിനാൽ, മൾട്ടി-ദിശാ ലാമിനേറ്റുകളുടെ സ്ട്രാറ്റിഫിക്കേഷനും വികാസ സ്വഭാവവും സംബന്ധിച്ച പരീക്ഷണ പഠനത്തിന് കൂടുതൽ പ്രധാന സൈദ്ധാന്തിക പ്രാധാന്യവും എഞ്ചിനീയറിംഗ് മൂല്യവുമുണ്ട്. അനിയന്ത്രിതമായ ലെയറിംഗ് കോണുകളുള്ള ഇന്റർഫേസുകൾക്കിടയിലാണ് മൾട്ടി-ലെയർ ലാമിനേറ്റ് പാളി ആരംഭവും വികാസവും സംഭവിക്കുന്നത്, കൂടാതെ പാളികളുള്ള വികാസ സ്വഭാവം ഏകദിശാ ലാമിനേറ്റുകളിൽ നിന്ന് ഗണ്യമായി വ്യത്യസ്തമാണ്, കൂടാതെ വികാസ സംവിധാനം കൂടുതൽ സങ്കീർണ്ണവുമാണ്. മൾട്ടി-ദിശാ ലാമിനേറ്റുകളെക്കുറിച്ച് ഗവേഷകർക്ക് താരതമ്യേന കുറച്ച് പരീക്ഷണ പഠനങ്ങളേ ഉള്ളൂ, ഇന്റർലാമിനാർ ഫ്രാക്ചർ കാഠിന്യം നിർണ്ണയിക്കുന്നത് ഇതുവരെ ഒരു അന്താരാഷ്ട്ര നിലവാരം സ്ഥാപിച്ചിട്ടില്ല. വ്യത്യസ്ത ഇന്റർഫേസ് ലേഅപ്പ് ആംഗിളുകളുള്ള വിവിധതരം കോമ്പോസിറ്റ് ലാമിനേറ്റുകൾ രൂപകൽപ്പന ചെയ്യാൻ ഗവേഷണ സംഘം T700, T800 കാർബൺ ഫൈബർ എന്നിവ ഉപയോഗിച്ചു, സ്റ്റാറ്റിക്, ക്ഷീണം ഡീലാമിനേഷൻ സ്വഭാവത്തിൽ ഇന്റർഫേസ് ലേഅപ്പ് ആംഗിളിന്റെയും ഫൈബർ ബ്രിഡ്ജിംഗിന്റെയും സ്വാധീനം പഠിച്ചു. പാളിയുടെ ട്രെയിലിംഗ് എഡ്ജ് രൂപപ്പെടുത്തുന്ന ഫൈബർ ബ്രിഡ്ജിംഗ് ഇന്റർലാമിനാർ ഫ്രാക്ചർ കാഠിന്യത്തിൽ വലിയ സ്വാധീനം ചെലുത്തുന്നുവെന്ന് കണ്ടെത്തി. സ്ട്രാറ്റിഫിക്കേഷൻ വികസിക്കുമ്പോൾ, ഇന്റർലാമിനാർ ഫ്രാക്ചർ കാഠിന്യം കുറഞ്ഞ പ്രാരംഭ മൂല്യത്തിൽ നിന്ന് ക്രമേണ വർദ്ധിക്കും, സ്ട്രാറ്റിഫിക്കേഷൻ ഒരു നിശ്ചിത നീളത്തിൽ എത്തുമ്പോൾ, അത് ഒരു സ്ഥിരതയുള്ള മൂല്യത്തിൽ എത്തുന്നു, അതായത്, R റെസിസ്റ്റൻസ് കർവ് പ്രതിഭാസം. ഇന്റർലെയറിന്റെ പ്രാരംഭ ഫ്രാക്ചർ കാഠിന്യം ഏതാണ്ട് തുല്യവും റെസിനിന്റെ ഫ്രാക്ചർ കാഠിന്യത്തിന് ഏകദേശം തുല്യവുമാണ്, ഇത് മാട്രിക്സിന്റെ തന്നെ ഫ്രാക്ചർ കാഠിന്യത്തെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു.[5, 6]. എന്നിരുന്നാലും, വ്യത്യസ്ത ഇന്റർഫേസുകളുടെ ഇന്റർലാമിനാർ ഫ്രാക്ചർ ടഫ്നെസ് എക്സ്റ്റൻഷൻ മൂല്യങ്ങൾ വളരെയധികം വ്യത്യാസപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു. ഇന്റർഫേസ് ലെയർ ആംഗിൾ ഡിപൻഡൻസിയുടെ ഗണ്യമായ ഒരു വിവരണം അവതരിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു. ഈ ആശ്രിതത്വത്തോടുള്ള പ്രതികരണമായി, ഷാവോ തുടങ്ങിയവർ.[5]സ്ട്രാറ്റിഫൈഡ് റെസിസ്റ്റൻസ് സോഴ്സിന്റെ ഭൗതിക സംവിധാനത്തെ അടിസ്ഥാനമാക്കി, ഇന്റർലാമിനാർ ഫ്രാക്ചർ ടഫ്നെസ് സ്റ്റെബിലിറ്റി മൂല്യത്തിൽ രണ്ട് ഭാഗങ്ങൾ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നതായി കണക്കാക്കപ്പെടുന്നു, ഒരു ഭാഗം ബന്ധമില്ലാത്ത ലെയർ ഇന്റർഫേസിന്റെ ഫ്രാക്ചർ വർക്ക് ആണ്, മറ്റേ ഭാഗം ഇൻട്രാലെയർ ഡാമേജും ഫൈബറുമാണ്. ബ്രിഡ്ജിംഗ് മൂലമുണ്ടാകുന്ന ഫ്രാക്ചറിന്റെ പ്രവർത്തനം. ലെയേർഡ് ഫ്രണ്ടിന്റെ സ്ട്രെസ് ഫ്രണ്ട് ഫീൽഡിന്റെ പരിമിതമായ മൂലക വിശകലനത്തിലൂടെ, ഫ്രാക്ചർ വർക്കിന്റെ രണ്ടാം ഭാഗം ഡീലാമിനേഷൻ ഫ്രണ്ട് ഡാമേജ് സോണിന്റെ ആഴത്തെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നുവെന്ന് കണ്ടെത്തി (ചിത്രം 3 ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ), കൂടാതെ കേടുപാടുകൾ സോണിന്റെ ആഴം ഇന്റർഫേസ് ലേഅപ്പ് കോണിന് ആനുപാതികമാണ്. ഇന്റർഫേസ് ലെയർ ആംഗിളിന്റെ സൈനുസോയ്ഡൽ ഫംഗ്ഷൻ പ്രകടിപ്പിക്കുന്ന I-ടൈപ്പ് ഫ്രാക്ചർ ടഫ്നെസ് സ്റ്റെബിലിറ്റി മൂല്യത്തിന്റെ ഒരു സൈദ്ധാന്തിക മാതൃക അവതരിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു.
ഗോങ് തുടങ്ങിയവർ.[7]വ്യത്യസ്ത മിക്സിംഗ് അനുപാതങ്ങളിൽ I/II ഹൈബ്രിഡ് സ്ട്രാറ്റിഫിക്കേഷൻ ടെസ്റ്റ് നടത്തി, ലാമിനേറ്റിലെ I/II ഹൈബ്രിഡ് സ്ട്രാറ്റിഫിക്കേഷനും ഗണ്യമായ R റെസിസ്റ്റൻസ് കർവ് സ്വഭാവസവിശേഷതകൾ ഉണ്ടെന്ന് കണ്ടെത്തി. വ്യത്യസ്ത ടെസ്റ്റ് പീസുകൾക്കിടയിലുള്ള ഫ്രാക്ചർ കാഠിന്യത്തിന്റെ വിശകലനത്തിലൂടെ, മിക്സിംഗ് അനുപാതത്തിന്റെ വർദ്ധനവിനൊപ്പം ടെസ്റ്റ് പീസിന്റെ ഇന്റർലാമിനാർ ഫ്രാക്ചർ കാഠിന്യത്തിന്റെ പ്രാരംഭ മൂല്യവും സ്ഥിരതയുള്ള മൂല്യവും ഗണ്യമായി വർദ്ധിക്കുന്നതായി കണ്ടെത്തി. കൂടാതെ, വ്യത്യസ്ത മിക്സിംഗ് അനുപാതങ്ങൾക്ക് കീഴിലുള്ള ഇന്റർലെയറിന്റെ പ്രാരംഭവും സ്ഥിരതയുള്ളതുമായ ഫ്രാക്ചർ കാഠിന്യം BK മാനദണ്ഡം ഉപയോഗിച്ച് വിവരിക്കാം.
ക്ഷീണ സ്‌ട്രാറ്റിഫിക്കേഷന്റെ കാര്യത്തിൽ, പരിശോധനയ്ക്കിടെ ഗണ്യമായ ഫൈബർ ബ്രിഡ്ജിംഗും നിരീക്ഷിക്കപ്പെട്ടു. പരീക്ഷണ ഡാറ്റയുടെ വിശകലനത്തിലൂടെ, സംയോജിത വസ്തുക്കളുടെ ക്ഷീണ ഡീലാമിനേഷൻ വികാസത്തെ "പ്രതിരോധ വക്രം" ബാധിക്കുന്നതായി കണ്ടെത്തി, അതിനാൽ പരമ്പരാഗത ക്ഷീണ സ്ട്രാറ്റിഫിക്കേഷൻ വികാസ നിരക്ക് മോഡലും പരിധി മൂല്യവും ഇനി ബാധകമല്ല. സൈദ്ധാന്തിക വിശകലനത്തിന്റെ അടിസ്ഥാനത്തിൽ, ഷാങ്ങും പെങ്ങും[4,8,9]കമ്പോസിറ്റ് വസ്തുക്കളുടെ ക്ഷീണം ഡീലാമിനേഷൻ വികാസത്തിന് ആവശ്യമായ ഊർജ്ജം പ്രകടിപ്പിക്കുന്നതിനായി ക്ഷീണം ഡീലാമിനേഷൻ വികാസ പ്രതിരോധം അവതരിപ്പിച്ചു, കൂടാതെ നോർമലൈസ്ഡ് സ്ട്രെയിൻ എനർജിയും നിർദ്ദേശിച്ചു. റിലീസ് നിരക്ക് ക്ഷീണം സ്ട്രാറ്റിഫൈഡ് എക്സ്പാൻഷൻ റേറ്റ് മോഡലും നിയന്ത്രണ പാരാമീറ്ററുകളുടെ പരിധി മൂല്യവുമാണ്. മോഡലിന്റെയും സാധാരണ പരിധി പാരാമീറ്ററിന്റെയും പ്രയോഗക്ഷമത പരീക്ഷണങ്ങളിലൂടെ പരിശോധിക്കുന്നു. കൂടാതെ, ഷാവോ തുടങ്ങിയവർ.[3]ഫൈബർ ബ്രിഡ്ജിംഗ്, സ്ട്രെസ് റേഷ്യോ, ലോഡ്-മിക്സിംഗ് റേഷ്യോ എന്നിവയുടെ ക്ഷീണ സ്ട്രാറ്റിഫിക്കേഷനിലും എക്സ്പാൻഷൻ സ്വഭാവത്തിലും ഉള്ള ഫലങ്ങൾ സമഗ്രമായി പരിഗണിക്കുകയും സ്ട്രെസ് റേഷ്യോയുടെ സ്വാധീനം കണക്കിലെടുത്ത് ഒരു നോർമലൈസ്ഡ് ഫാറ്റിഗ് സ്ട്രാറ്റിഫൈഡ് എക്സ്പാൻഷൻ റേറ്റ് മോഡൽ സ്ഥാപിക്കുകയും ചെയ്തു. വ്യത്യസ്ത സ്ട്രെസ് റേഷ്യോകളും മിക്സിംഗ് റേഷ്യോകളും ഉള്ള ക്ഷീണ സ്ട്രാറ്റിഫിക്കേഷൻ ടെസ്റ്റുകൾ വഴി മോഡലിന്റെ കൃത്യത പരിശോധിച്ചു. നോർമലൈസ്ഡ് ഫാറ്റിഗ് സ്ട്രാറ്റിഫൈഡ് എക്സ്പാൻഷൻ റേറ്റ് മോഡലിലെ ക്ഷീണ സ്ട്രാറ്റിഫൈഡ് എക്സ്പാൻഷൻ റെസിസ്റ്റൻസിന്റെ ഭൗതിക അളവിനായി, ഗോങ് തുടങ്ങിയവർ.[1]പരീക്ഷണങ്ങളിലൂടെ പരിമിതമായ വ്യതിരിക്ത ഡാറ്റ പോയിന്റുകൾ മാത്രം നേടാൻ കഴിയുന്ന കണക്കുകൂട്ടൽ രീതിയുടെ ബലഹീനതയെ മറികടക്കുക, ഊർജ്ജ വീക്ഷണകോണിൽ നിന്ന് ക്ഷീണം സ്ഥാപിക്കുക. സ്ട്രാറ്റിഫൈഡ് എക്സ്റ്റൻഡഡ് റെസിസ്റ്റൻസിന്റെ കണക്കുകൂട്ടലിനുള്ള ഒരു വിശകലന മാതൃക. ക്ഷീണ സ്ട്രാറ്റിഫിക്കേഷന്റെയും വികാസ പ്രതിരോധത്തിന്റെയും അളവ് നിർണ്ണയിക്കൽ മോഡലിന് സാക്ഷാത്കരിക്കാനും, നിർദ്ദിഷ്ട നോർമലൈസ്ഡ് ക്ഷീണ സ്ട്രാറ്റിഫൈഡ് എക്സ്പാൻഷൻ റേറ്റ് മോഡലിന്റെ പ്രയോഗത്തിന് സൈദ്ധാന്തിക പിന്തുണ നൽകാനും കഴിയും.
ചിത്രം 1 സ്ട്രാറ്റിഫൈഡ് ടെസ്റ്റ് ഉപകരണ ഡയഗ്രം
ചിത്രം 2 ഇന്റർ-ലെയർ ഫ്രാക്ചർ ടഫ്നെസ് R റെസിസ്റ്റൻസ് കർവ്[5]
ചിത്രം 3 ലെയേർഡ് ലീഡിംഗ് എഡ്ജ് ഡാമേജ് സോണും സ്ട്രാറ്റിഫൈഡ് എക്സ്റ്റെൻഡഡ് മോർഫോളജിയും[5]
2. സംഖ്യാ സിമുലേഷൻ പഠനം
സംയോജിത ഘടന രൂപകൽപ്പന മേഖലയിലെ ഒരു പ്രധാന ഗവേഷണ ഉള്ളടക്കമാണ് ലെയേർഡ് എക്സ്പാൻഷന്റെ സംഖ്യാ സിമുലേഷൻ. സംയോജിത ഏകദിശാ ലാമിനേറ്റുകളുടെ ഡീലാമിനേഷൻ പരാജയം പ്രവചിക്കുമ്പോൾ, നിലവിലുള്ള സ്ട്രാറ്റിഫിക്കേഷൻ എക്സ്പാൻഷൻ മാനദണ്ഡങ്ങൾ സാധാരണയായി അടിസ്ഥാന പ്രകടന പാരാമീറ്ററായി സ്ഥിരമായ ഇന്റർലാമിനാർ ഫ്രാക്ചർ കാഠിന്യം ഉപയോഗിക്കുന്നു.[10], ക്രാക്ക് ടിപ്പ് എനർജി റിലീസ് നിരക്കും ഇന്റർലാമിനാർ ഫ്രാക്ചർ കാഠിന്യവും താരതമ്യം ചെയ്തുകൊണ്ട്. ലെയറിംഗ് വികസിക്കുന്നുണ്ടോ എന്ന് നിർണ്ണയിക്കുന്നതിനുള്ള വലുപ്പം. മൾട്ടി-ഡയറക്ഷണൽ ലാമിനേറ്റുകളുടെ പരാജയ സംവിധാനം സങ്കീർണ്ണമാണ്.[11,12], ഇത് ഗണ്യമായ R പ്രതിരോധ വളവുകളാൽ സവിശേഷതയാണ്[5,13]. നിലവിലുള്ള ലെയേർഡ് എക്സ്പാൻഷൻ മാനദണ്ഡങ്ങൾ ഈ സവിശേഷത കണക്കിലെടുക്കുന്നില്ല, കൂടാതെ ഫൈബർ അടങ്ങിയ ബ്രിഡ്ജ്ഡ് മൾട്ടിഡയറക്ഷണൽ ലാമിനേറ്റുകളുടെ ഡീലാമിനേഷൻ സ്വഭാവത്തിന്റെ സിമുലേഷന് ഇത് ബാധകവുമല്ല. ഗോങ് തുടങ്ങിയവർ.[10, 13]നിലവിലുള്ള സ്ട്രാറ്റിഫൈഡ് എക്സ്പാൻഷൻ മാനദണ്ഡങ്ങൾ മെച്ചപ്പെടുത്തുകയും R റെസിസ്റ്റൻസ് കർവ് മാനദണ്ഡങ്ങളിൽ അവതരിപ്പിക്കാൻ നിർദ്ദേശിക്കുകയും ചെയ്തു, ഇതിന്റെ അടിസ്ഥാനത്തിൽ, ഫൈബർ ബ്രിഡ്ജിംഗിന്റെ ഫലങ്ങൾ കണക്കിലെടുത്ത് ഒരു സ്ട്രാറ്റിഫൈഡ് എക്സ്പാൻഷൻ മാനദണ്ഡം സ്ഥാപിച്ചു. പ്രാരംഭ ഇന്റർഫേസ് കാഠിന്യം, ഇന്റർഫേസ് ശക്തി, വിസ്കോസിറ്റി കോഫിഫിഷ്യന്റ്, കോഹെസീവ് ഫോഴ്‌സ് സോണിലെ ഏറ്റവും കുറഞ്ഞ മൂലകങ്ങളുടെ എണ്ണം എന്നിവ ഉൾപ്പെടെയുള്ള സംഖ്യാ രീതികൾ ഉപയോഗിച്ച് ബിലീനിയർ കോൺസ്റ്റിറ്റ്യൂട്ടീവ് കോഹെസീവ് യൂണിറ്റിന്റെ നിർവചനവും ഉപയോഗ പാരാമീറ്ററുകളും വ്യവസ്ഥാപിതമായി പഠിച്ചു. അനുബന്ധ കോഹെസീവ് യൂണിറ്റ് പാരാമീറ്റർ മോഡൽ സ്ഥാപിച്ചു. ഒടുവിൽ, മെച്ചപ്പെട്ട ലേയേർഡ് എക്സ്പാൻഷൻ മാനദണ്ഡത്തിന്റെയും കോഹെസീവ് യൂണിറ്റ് പാരാമീറ്റർ മോഡലിന്റെയും ഫലപ്രാപ്തിയും പ്രയോഗക്ഷമതയും സ്റ്റാറ്റിക് സ്ട്രാറ്റിഫിക്കേഷൻ ടെസ്റ്റ് വഴി പരിശോധിക്കുന്നു. എന്നിരുന്നാലും, മെച്ചപ്പെട്ട മാനദണ്ഡങ്ങൾ സ്ഥാനപരമായ ആശ്രിതത്വം കാരണം ഏകമാന ലെയേർഡ് സിമുലേഷനുകൾക്ക് മാത്രമേ ഉപയോഗിക്കാൻ കഴിയൂ, രണ്ട് അല്ലെങ്കിൽ ത്രിമാന ഹൈറാർക്കിക്കൽ എക്സ്റ്റെൻഷനുകൾക്ക് അല്ല. ഈ പ്രശ്നം പരിഹരിക്കുന്നതിന്, ഫൈബർ ബ്രിഡ്ജിംഗ് പരിഗണിച്ച് ഒരു പുതിയ ട്രൈലീനിയർ കോഹെസീവ് ഫോഴ്‌സ് കോൺസ്റ്റിറ്റീവ് നിർദ്ദേശിച്ചു.[14]സൂക്ഷ്മതലത്തിൽ നിന്ന് നോക്കുമ്പോൾ പാളികളായുള്ള വികാസത്തിന്റെ സങ്കീർണ്ണമായ പ്രക്രിയയുമായി ഘടനാപരമായ ബന്ധം യോജിക്കുന്നു, കൂടാതെ ലളിതമായ പാരാമീറ്ററുകളുടെയും വ്യക്തമായ ഭൗതിക അർത്ഥത്തിന്റെയും ഗുണങ്ങളുമുണ്ട്.
കൂടാതെ, മൾട്ടി-ഡയറക്ഷണൽ ലാമിനേറ്റുകളുടെ സ്ട്രാറ്റിഫിക്കേഷൻ പ്രക്രിയയിൽ സാധാരണയായി കാണപ്പെടുന്ന സ്ട്രാറ്റിഫൈഡ് മൈഗ്രേഷൻ പ്രതിഭാസത്തെ കൃത്യമായി അനുകരിക്കുന്നതിന്[11,12], ഷാവോ തുടങ്ങിയവർ.[11,12]എക്സ്റ്റെൻഡഡ് ഫിനിറ്റ് എലമെന്റിനെ അടിസ്ഥാനമാക്കി, ഒരു പ്രത്യേക ഡിസൈൻ അനുകരിക്കുന്ന ഒരു ക്രാക്ക് പാത്ത് ഗൈഡൻസ് മോഡൽ നിർദ്ദേശിച്ചു. ഒരു കോമ്പോസിറ്റ് സ്ട്രാറ്റിഫിക്കേഷൻ ടെസ്റ്റിൽ ഹൈറാർക്കിക്കൽ മൈഗ്രേഷൻ. അതേസമയം, 90°/90° ലെയേർഡ് ഇന്റർഫേസിലൂടെയുള്ള സിഗ്സാഗ് ലെയേർഡ് എക്സ്പാൻഷൻ സ്വഭാവത്തിനായി ഒരു ലെയേർഡ് എക്സ്പാൻഷൻ മോഡൽ നിർദ്ദേശിക്കപ്പെടുന്നു, ഇത് 90°/90° ഇന്റർഫേസിന്റെ ലെയേർഡ് എക്സ്പാൻഷൻ സ്വഭാവത്തെ കൃത്യമായി അനുകരിക്കുന്നു.
ചിത്രം 4 ലെയേർഡ് മൈഗ്രേഷന്റെയും പരീക്ഷണ ഫലങ്ങളുടെയും സംഖ്യാ സിമുലേഷൻ[15]
തീരുമാനം
കമ്പോസിറ്റ് ലാമിനേറ്റ് ഡീലാമിനേഷൻ മേഖലയിലെ ഈ ഗ്രൂപ്പിന്റെ ഗവേഷണ ഫലങ്ങളിലാണ് ഈ പ്രബന്ധം ശ്രദ്ധ കേന്ദ്രീകരിക്കുന്നത്. സ്റ്റാറ്റിക്, ഫാറ്റിഗ് ഡീലാമിനേഷൻ എക്സ്പാൻഷൻ സ്വഭാവത്തിൽ ഇന്റർഫേസ് ലേഅപ്പ് ആംഗിളിന്റെയും ഫൈബർ ബ്രിഡ്ജിംഗിന്റെയും സ്വാധീനം പരീക്ഷണാത്മക വശങ്ങളിൽ പ്രധാനമായും ഉൾപ്പെടുന്നു. ധാരാളം പരീക്ഷണ പഠനങ്ങളിലൂടെ, കോമ്പോസിറ്റ് മെറ്റീരിയലുകളുടെ മൾട്ടി-ഡയറക്ഷണൽ ലാമിനേറ്റ് പരാജയ സംവിധാനം സങ്കീർണ്ണമാണെന്ന് കണ്ടെത്തി. മൾട്ടി-ഡയറക്ഷണൽ ലാമിനേറ്റുകളുടെ ഒരു സാധാരണ ടഫനിംഗ് മെക്കാനിസമാണ് ഫൈബർ ബ്രിഡ്ജിംഗ്, ഇത് ഇന്റർലാമിനാർ ഫ്രാക്ചർ കാഠിന്യത്തിന്റെ R-റെസിസ്റ്റൻസ് കർവിന് പ്രധാന കാരണമാണ്. നിലവിൽ, II സ്ട്രാറ്റിഫിക്കേഷന് കീഴിലുള്ള R റെസിസ്റ്റൻസ് കർവ് പഠനം താരതമ്യേന കുറവാണ്, കൂടുതൽ ഗവേഷണം ആവശ്യമാണ്. പരാജയ മെക്കാനിസത്തിൽ നിന്ന് ആരംഭിച്ച്, വിവിധ സ്വാധീന ഘടകങ്ങൾ ഉൾപ്പെടുന്ന ഫാറ്റിഗ് സ്ട്രാറ്റിഫിക്കേഷൻ മോഡൽ നിർദ്ദേശിക്കപ്പെടുന്നു, ഇത് ഫാറ്റിഗ് സ്ട്രാറ്റിഫിക്കേഷൻ ഗവേഷണത്തിന്റെ ഒരു ദിശയാണ്. സംഖ്യാ സിമുലേഷന്റെ കാര്യത്തിൽ, സ്ട്രാറ്റിഫൈഡ് എക്സ്പാൻഷൻ സ്വഭാവത്തിൽ ഫൈബർ ബ്രിഡ്ജിംഗിന്റെ സ്വാധീനം പരിഗണിക്കുന്നതിന് ഗവേഷണ ഗ്രൂപ്പ് മെച്ചപ്പെട്ട ഒരു ഹൈറാർക്കിക്കൽ എക്സ്പാൻഷൻ മാനദണ്ഡവും ഒരു കോഹസിവ് കോൺസ്റ്റിറ്റീവ് മോഡലും നിർദ്ദേശിച്ചു. കൂടാതെ, ഹൈറാർക്കിക്കൽ മൈഗ്രേഷൻ പ്രതിഭാസത്തെ നന്നായി അനുകരിക്കാൻ എക്സ്റ്റൻഡഡ് ഫിനിറ്റ് എലമെന്റ് ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഈ രീതി സൂക്ഷ്മ കോശ വിഭജനത്തിന്റെ ആവശ്യകത ഇല്ലാതാക്കുന്നു, മെഷ് പുനർവിഭജനവുമായി ബന്ധപ്പെട്ട പ്രശ്നങ്ങൾ ഇല്ലാതാക്കുന്നു. അനിയന്ത്രിതമായ ആകൃതികളുടെ വർഗ്ഗീകരണം അനുകരിക്കുന്നതിൽ ഇതിന് അതുല്യമായ ഗുണങ്ങളുണ്ട്, കൂടാതെ ഈ രീതിയുടെ കൂടുതൽ എഞ്ചിനീയറിംഗ് ആപ്ലിക്കേഷൻ ഗവേഷണം ഭാവിയിൽ ആവശ്യമാണ്.[16].
അവലംബം
[1] വൈ ഗോങ്, എൽ ഷാവോ, ജെ ഷാങ്, എൻ ഹു. ഊർജ്ജത്തിന്റെ വീക്ഷണകോണിൽ നിന്ന് സംയുക്ത ലാമിനേറ്റുകളിലെ ക്ഷീണ ഡീലാമിനേഷൻ പ്രതിരോധം നിർണ്ണയിക്കുന്നതിനുള്ള ഒരു നൂതന മാതൃക. കോമ്പോസ് സയൻസ് ടെക്നോൾ 2018; 167: 489-96.
[2] എൽ ഷാവോ, വൈ വാങ്, ജെ ഷാങ്, വൈ ഗോങ്, എൻ ഹു, എൻ ലി. മോഡ് I ലോഡിംഗിന് കീഴിലുള്ള ലാമിനേറ്റഡ് കമ്പോസിറ്റുകളിൽ സിഗ്സാഗ് ഡീലാമിനേഷൻ വളർച്ച അനുകരിക്കുന്നതിനുള്ള XFEM-അധിഷ്ഠിത മോഡൽ. കമ്പോസ് സ്ട്രക്റ്റ് 2017; 160: 1155-62.
[3] എൽ ഷാവോ, വൈ ഗോങ്, ജെ ഷാങ്, വൈ വാങ്, ഇസഡ് ലു, എൽ പെങ്, എൻ ഹു. സിഎഫ്ആർപി മൾട്ടിഡയറക്ഷണൽ ലാമിനേറ്റുകളിലെ ക്ഷീണ ഡീലാമിനേഷൻ വളർച്ചാ സ്വഭാവത്തിന്റെ ഒരു പുതിയ വ്യാഖ്യാനം. കോമ്പോസ് സയൻസ് ടെക്നോൾ 2016; 133: 79-88.
[4] എൽ പെങ്, ജെ ഷാങ്, എൽ ഷാവോ, ആർ ബാവോ, എച്ച് യാങ്, ബി ഫെയ്. ക്ഷീണ ലോഡിംഗിൽ മൾട്ടിഡയറക്ഷണൽ കോമ്പോസിറ്റ് ലാമിനേറ്റുകളുടെ മോഡ് I ഡീലാമിനേഷൻ വളർച്ച. ജെ കോമ്പോസ് മേറ്റർ 2011; 45: 1077-90.
[5] എൽ ഷാവോ, വൈ വാങ്, ജെ ഷാങ്, വൈ ഗോങ്, ഇസഡ് ലു, എൻ ഹു, ജെ സു. മോഡ് I ലോഡിംഗിന് കീഴിലുള്ള മൾട്ടിഡയറക്ഷണൽ സിഎഫ്ആർപി ലാമിനേറ്റുകളിലെ പ്ലാറ്റോ ഫ്രാക്ചർ കാഠിന്യത്തിന്റെ ഇന്റർഫേസ്-ആശ്രിത മാതൃക. കോമ്പോസിറ്റുകൾ ഭാഗം ബി: എഞ്ചിനീയറിംഗ് 2017; 131: 196-208.
[6] എൽ ഷാവോ, വൈ ഗോങ്, ജെ ഷാങ്, വൈ ചെൻ, ബി ഫെയ്. കോഹെസിവ് ഘടകങ്ങൾ ഉപയോഗിച്ച് മോഡ് I, മിക്സഡ് മോഡ് I/II ലോഡിംഗുകൾക്ക് കീഴിലുള്ള മൾട്ടിഡയറക്ഷണൽ ലാമിനേറ്റുകളിലെ ഡീലാമിനേഷൻ വളർച്ചയുടെ സിമുലേഷൻ. കോമ്പോസ് സ്ട്രക്റ്റ് 2014; 116: 509-22.
[7] വൈ ഗോങ്, ബി ഷാങ്, എൽ ഷാവോ, ജെ ഷാങ്, എൻ ഹു, സി ഷാങ്. ഏകദിശാ, ബഹുദിശാ ഇന്റർഫേസുകളുള്ള കാർബൺ/എപ്പോക്സി ലാമിനേറ്റുകളിലെ മിക്സഡ്-മോഡ് I/II ഡീലാമിനേഷന്റെ ആർ-കർവ് സ്വഭാവം. കമ്പോസ് സ്ട്രക്റ്റ് 2019. (അവലോകനത്തിലാണ്).
[8] എൽ പെങ്, ജെ സു, ജെ ഷാങ്, എൽ ഷാവോ. ക്ഷീണ ലോഡിംഗിൽ മൾട്ടിഡയറക്ഷണൽ കോമ്പോസിറ്റ് ലാമിനേറ്റുകളുടെ മിക്സഡ് മോഡ് ഡീലാമിനേഷൻ വളർച്ച. ഇംഗ്ലീഷ് ഫ്രാക്റ്റ് മെക്ക് 2012; 96: 676-86.
[9] ജെ ഷാങ്, എൽ പെങ്, എൽ ഷാവോ, ബി ഫെയ്. മിക്സഡ് മോഡ് ലോഡിംഗിന് കീഴിലുള്ള കമ്പോസിറ്റ് ലാമിനേറ്റുകളുടെ ക്ഷീണം ഡീലാമിനേഷൻ വളർച്ചാ നിരക്കുകളും പരിധികളും. ഇന്റ് ജെ ഫാറ്റിഗ് 2012; 40: 7-15.
[10] വൈ ഗോങ്, എൽ ഷാവോ, ജെ ഷാങ്, വൈ വാങ്, എൻ ഹു. സിഎഫ്ആർപി മൾട്ടിഡയറക്ഷണൽ ലാമിനേറ്റുകളിൽ മിക്സഡ്-മോഡ് I/II ഡീലാമിനേഷനായി ഫൈബർ ബ്രിഡ്ജിംഗിന്റെ പ്രഭാവം ഉൾപ്പെടെയുള്ള ഡീലാമിനേഷൻ പ്രചാരണ മാനദണ്ഡം. കോമ്പോസ് സയൻസ് ടെക്നോൾ 2017; 151: 302-9.
[11] വൈ ഗോങ്, ബി ഷാങ്, എസ്ആർ ഹാലെറ്റ്. മോഡ് I ക്വാസി-സ്റ്റാറ്റിക്, ക്ഷീണ ലോഡിംഗ് എന്നിവയ്ക്ക് കീഴിലുള്ള മൾട്ടിഡയറക്ഷണൽ കോമ്പോസിറ്റ് ലാമിനേറ്റുകളിലെ ഡീലാമിനേഷൻ മൈഗ്രേഷൻ. കോമ്പോസ് സ്ട്രക്റ്റ് 2018; 189: 160-76.
[12] വൈ ഗോങ്, ബി ഷാങ്, എസ് മുഖോപാധ്യായ, എസ് ആർ ഹാലെറ്റ്. മോഡ് II സ്റ്റാറ്റിക്, ക്ഷീണ ലോഡിംഗ് എന്നിവയ്ക്ക് കീഴിലുള്ള മൾട്ടിഡയറക്ഷണൽ ലാമിനേറ്റുകളിലെ ഡീലാമിനേഷൻ മൈഗ്രേഷനെക്കുറിച്ചുള്ള പരീക്ഷണാത്മക പഠനം, മോഡ് I നെ അപേക്ഷിച്ച്. കമ്പോസ് സ്ട്രക്റ്റ് 2018; 201: 683-98.
[13] വൈ ഗോങ്, എൽ ഷാവോ, ജെ ഷാങ്, എൻ ഹു. സംയോജിത മൾട്ടിഡയറക്ഷണൽ ലാമിനേറ്റുകളിൽ വലിയ തോതിലുള്ള ഫൈബർ ബ്രിഡ്ജിംഗിന്റെ ഫലത്തോടെയുള്ള ഡീലാമിനേഷൻ പ്രചരണത്തിനുള്ള മെച്ചപ്പെട്ട പവർ ലോ മാനദണ്ഡം. കോമ്പോസ് സ്ട്രക്റ്റ് 2018; 184: 961-8.
[14] വൈ ഗോങ്, വൈ ഹൗ, എൽ ഷാവോ, ഡബ്ല്യു ലി, ജി യാങ്, ജെ ഷാങ്, എൻ ഹു. ഫൈബർ ബ്രിഡ്ജിംഗിന്റെ ഫലത്തോടെ ഡിസിബി ലാമിനേറ്റുകളിലെ ഡീലാമിനേഷൻ വളർച്ചയ്‌ക്കായുള്ള ഒരു നോവൽ ത്രീ-ലീനിയർ കോഹെസിവ് സോൺ മോഡൽ. കമ്പോസ് സ്ട്രക്റ്റ് 2019. (സമർപ്പിക്കണം)
[15] എൽ ഷാവോ, ജെ ഷി, ജെ ഷാങ്, ഇസഡ് ലിയു, എൻ ഹു. കോമ്പോസിറ്റ് ലാമിനേറ്റുകളിൽ ഡീലാമിനേഷന്റെ എക്സ്എഫ്ഇഎം സിമുലേഷൻ. കോമ്പോസിറ്റുകൾ ഭാഗം എ: അപ്ലൈഡ് സയൻസ് ആൻഡ് മാനുഫാക്ചറിംഗ് 2016; 80: 61-71.
[16] ഷാവോ ലിബിൻ, ഗോങ് യു, ഷാങ് ജിയാൻയു. ഫൈബർ റൈൻഫോഴ്‌സ്ഡ് കോമ്പോസിറ്റ് ലാമിനേറ്റുകളുടെ സ്ട്രാറ്റിഫൈഡ് എക്സ്പാൻഷൻ സ്വഭാവത്തെക്കുറിച്ചുള്ള ഗവേഷണ പുരോഗതി. ജേണൽ ഓഫ് എയറോനോട്ടിക്കൽ സയൻസസ് 2019: 1-28.
ഉറവിടം:ഗോങ് യു, വാങ് യാന, പെങ് ലീ, ഷാവോ ലിബിൻ, ഷാങ് ജിയാൻയു. അഡ്വാൻസ്ഡ് കാർബൺ ഫൈബർ റീഇൻഫോഴ്‌സ്ഡ് കോമ്പോസിറ്റ് ലാമിനേറ്റുകളുടെ സ്ട്രാറ്റിഫൈഡ് എക്സ്പാൻഷൻ സ്വഭാവത്തെക്കുറിച്ചുള്ള പഠനം[C]. മെക്കാനിക്സും എഞ്ചിനീയറിംഗും - ന്യൂമറിക്കൽ കമ്പ്യൂട്ടേഷനും ഡാറ്റ അനാലിസിസും 2019 അക്കാദമിക് കോൺഫറൻസ്. ചൈനീസ് സൊസൈറ്റി ഓഫ് മെക്കാനിക്സ്, ബീജിംഗ് മെക്കാനിക്സ് സൊസൈറ്റി, 2019. വഴി ഇക്സൂഷു
പോസ്റ്റ് സമയം: നവംബർ-15-2019