Maaddada fiber-ka-carbon ee isku-dhafka ah waa walxo la xoojiyay oo laga sameeyay fiber carbon iyo resin, bir, ceramics iyo matrix kale. Sababtoo ah culeyskeeda fudud, xoogga sare, iska caabinta heerkulka sare, iwm, ayaa si weyn loogu isticmaalay hawada hawada, ciyaaraha iyo madadaalada, xadiidka xawaaraha sare leh sanadihii la soo dhaafay. Dhinaca baabuurta iyo injineernimada madaniga ah. Qalabka isku dhafan ee fiber carbon waxay leeyihiin iska caabin daal aad u fiican, iska caabin daxalka iyo waxqabadka dhismaha oo aad u wanaagsan sababtoo ah xoogga sare iyo xoogga sare, taas oo ka dhigaysa mid ku habboon codsiyada badda oo leh shuruudo gaar ah oo ku saabsan sifooyinka alaabta. daawo. Sanadihii la soo dhaafay, isku-dhafka fiber-ka-karboonka ayaa door muhiim ah ka ciyaaray dhismaha maraakiibta, horumarinta tamarta xeebaha, iyo dayactirka injineernimada badda.
1.Codsiga saaran
Isku-dhafka fiber-ka-karbonku wuxuu leeyahay faa'iido dabiici ah marka loo eego agabka dhismaha maraakiibta dhaqameed. Marka hore, isku-dhafka fiber-carbon waxay leeyihiin sifooyin farsamo oo wanaagsan. Qalabka waxaa lagu soo saaraa sifooyinka miisaanka fudud iyo isticmaalka shidaalka oo hooseeya, habka dhismuhu waa mid fudud, wareeggu waa gaaban yahay, naqshadeyntuna waa mid ku habboon, sidaas darteed kharashka dhismaha iyo dayactirka ayaa aad uga hooseeya kan markabka birta ah. Isla mar ahaantaana, tan iyo is-dhexgalka u dhexeeya fiber carbon iyo matrix resin-ka ayaa si wax ku ool ah uga hortagi kara faafinta dillaaca, maaddadu waxay leedahay iska caabin daal wanaagsan; Intaa waxaa dheer, ay sabab u tahay la'aanta kiimikada ee dusha fiber carbon, qolof leedahay sifooyinka in noolaha biyaha waa adag tahay in ay epiphytic iyo daxalka u adkaysta, taas oo sidoo kale waa dhismaha markabka. Mid ka mid ah qodobbada ugu muhiimsan ee xulashada alaabta. Sidaa darteed, qalabka isku dhafan ee fiber carbon waxay leeyihiin faa'iidooyin waxqabad oo dhammaystiran oo gaar ah oo ku saabsan dhismaha maraakiibta, waxaana hadda si ballaaran loo isticmaalaa goobtan. Isla mar ahaantaana, horumarinta warshadaha fiber carbon ayaa laga dallacsiiyay ballaarinta goobta codsiga.
1.1Maraakiibta ciidamada
Isku-dhafka fiber-ka-carbon wuxuu leeyahay acoustic wanaagsan, birlab iyo koronto: waa hufnaan, sanqadh-dhammaan iyo aan-magnetic-ka ahayn, sidaas darteed waxaa loo isticmaali karaa si loo hagaajiyo waxqabadka qarsoodiga ah ee maraakiibta dagaalka. Isticmaalka walxaha isku dhafan ee qaab-dhismeedka sare ee markabka kaliya ma dhimayo culeyska xuubka, laakiin sidoo kale wuxuu gudbiyaa oo helaa hirarka korantada ee inta jeer ee horay loo sii go'aamiyay iyadoo la ilaalinayo lakabka xulashada soo noqnoqda ee ku dhex jira interlayer si loo ilaaliyo hirarka radar ee cadowga. . Tusaale ahaan, "skjold" class cruiser oo ay dhiseen ciidamada badda Norway 1999 waxay adeegsadeen sandwich isku dhafan oo ka kooban lakabka xumbo xumbada polyvinyl chloride, fiber galaas iyo interlayer fiber carbon. Naqshadani kaliya maaha inay hagaajiso saamiga xoogga-miisaanka, laakiin sidoo kale waxay leedahay iska caabin wanaagsan. Waxqabadka sidoo kale wuxuu si weyn u wanaajiyaa sifooyinka magnetic hooseeya, ka-hortagga infrared iyo iskaanka radar. Af-iswiidhishka Visby-class frigates, oo la soo diray 2000, dhammaan waxay isticmaalaan walxo isku dhafan fiber carbon, kuwaas oo leh hawlo gaar ah oo dhimista miisaanka, radar iyo infrared double qarsoodi ah.
Codsiga fibre-ka-karboonka ee la xoojiyay mashiinnada isku dhafan ee maraakiibta ayaa si tartiib tartiib ah u soo baxay. Markabka LPD-17, kaas oo laga soo wakiishay Maraykanka 2006, waxa uu isticmaalaa mastar kaarboon/Balsa core horumarsan oo isku dhafan. Si ka duwan mastarada furan ee asalka ah, LPD-17 waxay isticmaashaa nidaam cusub oo si buuxda u xidhan. (AEM/S), qaybta sare ee kaarboon-fiber-ka ka kooban mastarada waxay dabooshaa alaabta dusha sare ee inta jeer ee xulashada (FSS), taas oo u oggolaanaysa hirarka leh soo noqnoqoshada gaarka ah inay dhex maraan, iyo qaybta hoose waxay ka tarjumaysaa hirarka radar ama waxaa nuugaya qalabka radar-ka nuugaya. . Sidaa darteed, waxay leedahay qarsoodi radar oo wanaagsan iyo hawlaha ogaanshaha. Intaa waxaa dheer, anteenooyinka kala duwan iyo qalabka la xiriira ayaa si isku mid ah loogu daray dhismaha, taas oo aan sahlaneyn in la daxaleeyo, oo aad u wanaagsan dayactirka qalabka. Ciidamada Badda Yurub waxay soo saareen dareemaha isku xidhan ee la midka ah oo ka samaysan nanofiber fiber galaas ah oo lagu daray fiber carbon oo xoojin ah. Waxay u ogolaataa laydhka raadaarka ee kala duwan iyo calaamadaha isgaadhsiinta si ay u dhex maraan midba midka kale, khasaaruhuna aad buu u hooseeyaa. Sannadkii 2006-dii, ATM-kan casriga ah ee tignoolajiyada casriga ah waxa loo adeegsaday markabkii diyaaradaha ee "Royal Ark".
Isku-dhafka fiber-carbon waxa kale oo loo isticmaali karaa dhinacyada kale ee markabka. Tusaale ahaan, waxa loo isticmaali karaa sida hawo-mareenka iyo habka wax-is-daba-marineed ee habka kicinta si loo yareeyo saamaynta gariirka iyo sawaxanka xuubka, waxaana inta badan loo isticmaalaa maraakiibta sahaminta iyo maraakiibta degdega ah. Waxaa loo isticmaali karaa sidii mashiinnada iyo qalabka, qalabyada farsamo ee gaarka ah iyo hababka tuubooyinka. Intaa waxaa dheer, xadhkaha fiber-karboonka ee xoogga badan ayaa sidoo kale si weyn loogu isticmaalaa fiilooyinka maraakiibta dagaalka iyo alaabta kale ee milatariga.
1.2 doonyaha rayidka ah
Doonyaha waaweyn ayaa guud ahaan si gaar ah loo leeyahay waana qaali, una baahan miisaan fudud, xoog sare iyo adkeysi. Isku-dhafka fiber-carbon waxaa loo isticmaali karaa garaacista aaladaha doonyaha iyo anteenooyinka, ruddersyada, iyo dhismooyinka la xoojiyay sida sagxadaha, qolalka, iyo madaxyada markabka. Doonta dhaqameed ee isku dhafan waxay inta badan ka sameysan tahay FRP, laakiin adagaan la'aanta awgeed, xuubka inta badan waa mid aad u culus ka dib marka uu buuxiyo shuruudaha naqshadeynta adag, iyo fiber-ka muraayadda waa kansar, kaas oo si tartiib tartiib ah looga mamnuucay dibadda. Saamiga isku-dhafka fiber-carbon ee loo isticmaalo doonyaha isku-dhafka ah ee maanta ayaa si aad ah u kordhay, qaarna xitaa waxay isticmaaleen isku-dhafka fiber-carbon. Tusaale ahaan, doonyaha weyn ee Baltic "Panama" double-barge, hull iyo sagxad waxaa lagu sandwich leh fiber carbon / epoxy resin maqaarka, Nomex malabka iyo CorecellTM xuddunta qaab dhismeedka, hull waa 60m dheer. Laakiin miisaanka guud waa 210t oo keliya. Sunreef 80 Levante, catamaran fiber kaarboon ah oo ay dhistay Catamaran Polish ee Sunreef Yachts, waxay isticmaashaa vinyl ester resin sandwich composites, xumbo PVC iyo isku-darka fiber carbon. Kobcinta mastaradu waa isku-dhafka fiber-carbon ee caado u ah, oo qayb keliya oo ka mid ah qolofka ayaa adeegsada FRP. . Miisaanka wax-qabad la'aantu waa 45t oo keliya. Xawaaraha degdega ah, isticmaalka shidaalka oo hooseeya iyo waxqabad aad u fiican.
Doonta "Zhongke·Lianya" ee la dhisay 2014 ayaa hadda ah doonta kaliya ee kaarboon-buuxa ee Shiinaha. Waa doon cagaaran oo ka samaysan isku-darka fiber carbon iyo resin epoxy. Waxay 30% ka fudud tahay isla nooca doonyaha fiberglass-ka waxayna leedahay awood sare, xawaare dheeraysa iyo isticmaalka shidaalka oo hooseeya.
Intaa waxaa dheer, fiilooyinka doonta iyo fiilooyinka waxay isticmaalaan xadhkaha fiber-karboon ee xoogga badan si loo xaqiijiyo badbaadada. Maadaama fiber kaarboonku uu leeyahay module-jiif ka sarreeya kan birta iyo xoogga cufan ee dhowr jeer ama xitaa tobanaan jeer, oo uu leeyahay hantida tolsan ee fiber-ka, xadhigga kaarboonka waxa loo isticmaalaa walxo saldhig ah, kaas oo ka samaysan kara xadhigga birta iyo xadhigga polymer-ka organic. Ku filnayn.z
2. Codsiga horumarinta tamarta badda
2.1 Saliida iyo gaaska badda hoosteeda mara
Sanadihii la soo dhaafay, qalabka isku dhafan ee fiber carbon waxay noqdeen kuwo aad iyo aad u badan oo si ballaaran loo isticmaalo berrinkii saliidda badda iyo horumarinta gaaska. Daxalka deegaanka badda, xiirid sare, iyo xiirid xoog leh oo ay sababto qulqulka biyaha hoostooda waxay ku soo rogaan shuruudo adag caabbinta daxalka, xoogga iyo sifooyinka daalka ee walxaha. Isku-dhafka fiber-ka-karbonku wuxuu leeyahay faa'iidooyin muuqda oo iftiin, waara iyo ka-hortagga daxalka horumarinta beeraha saliidda ee xeebaha: 1500m qoto dheer oo qoto dheer oo biyo ah ayaa leh fiilo bir ah oo miisaankeedu yahay qiyaastii 6500t, halka cufnaanta fiber carbon carbon ay tahay birta caadiga ah. 1/4, haddii walxaha kaarboonka ah ee isku dhafan ee loo isticmaalo in lagu beddelo qayb ka mid ah birta, awoodda culeyska ee goobta qodista ayaa si weyn loo dhimi doonaa, kharashka dhismaha ee goobta ayaa la badbaadin doonaa. Dhaqdhaqaaqa soo noqnoqda ee usha nuugiddu waxay si fudud u horseedi doontaa daal maaddi ah sababtoo ah cadaadiska aan dheelitirnayn ee u dhexeeya biyaha badda iyo cadaadiska gudaha tuubada. Jebinta, iyo isticmaalka walxaha isku dhafan ee fiber carbon waxay xallin kartaa dhibaatadan; sababtoo ah caabbinta daxalka ee deegaanka biyaha badda, nolosheeda adeeg ee biyaha badda ayaa ka dheer birta, iyo qoto dheer ee isticmaalka ayaa qoto dheer.
Isku-dhafka fiber-carbon waxa loo isticmaali karaa sidii tuubooyinka ceelka wax-soo-saarka, ulo-nuujinta, haamaha kaydinta, dhuumaha badda hoosteeda mara, sagxadaha, iwm. ee goobaha qodista saliidda. Habka wax-soo-saarka ayaa loo qaybiyaa habka pultrusion iyo habka dabaysha qoyan. Pultrusion guud ahaan waxaa loo isticmaalaa tuubooyinka caadiga ah iyo tuubooyinka isku xira. Habka dabaysha ayaa guud ahaan loo isticmaalaa sida dusha sare ee haanta kaydinta iyo weelka cadaadiska, waxaana sidoo kale loo isticmaali karaa tuubo dabacsan anisotropic kaas oo walxaha isku dhafan ee fiber carbon ay dhaawacmaan oo lagu habeeyo xagal gaar ah oo ku yaal lakabka hubka.
Usha nuugista joogtada ah ee walxaha isku dhafan ee fiber carbon waa qaab dhismeedka ribbon u eg oo la mid ah filimka oo leh dabacsanaan wanaagsan. Waxaa soo saaray oo dalbaday Mareykanka 1990-meeyadii. Waxay ka samaysan tahay fiber-carbon sida xoojinta fiber-ka iyo resin aan saturated ahayn oo ah walxo saldhig ah. Waxaa lagu soo saaraa habka pultrusion ka dib daaweynta isku-xiran ee heerkulka sare. Laga soo bilaabo 2001 ilaa 2003, Shiinuhu wuxuu isticmaalay usha kaarboonka kaarboonka iyo usha nuugida birta caadiga ah ee goobta saliidda saafiga ah si uu u sameeyo duuliye. Isticmaalka usha dhuuqida fiber carbon waxay si weyn u kordhin kartaa wax soo saarka saliidda waxayna yareyn kartaa culeyska matoorka, taas oo ah mid tamar badan leh. Waxaa intaa dheer, usha dhuuqida isku dhafan fiber carbon waa u adkeysi badan daalka iyo iska caabin daxalka ka badan usha nuugida birta, iyo waa ku haboon codsiga in horumarinta beeraha subsea saliidda.
2.2 Awoodda dabaysha ee xeebaha
Khayraadka badan ee dabaysha ee badda waa aag muhiim u ah horumarka mustaqbalka iyo goobta ugu horumarsan uguna baahida badan ee farsamada tamarta dabaysha. Xeebta Shiinaha ayaa ah ilaa 1800km, waxaana jira in ka badan 6,000 oo jasiiradood. Xeebaha koonfur-bari iyo gobollada jasiiraduhu waxay qani ku yihiin kheyraadka dabaysha oo ay fududahay in la horumariyo. Sanadihii la soo dhaafay, dadaallada lagu horumarinayo horumarinta tamarta dabaysha xeebaha ayaa waxaa taageeray waaxyada ay khuseyso. In ka badan 90% miisaanka dabaysha dabayshu waxay ka kooban tahay walxo isku dhafan. Dabaylaha waaweyn ee badda iyo koronto-dhaliyaha sare waxay u baahan yihiin daabyo waaweyn iyo xoog gaar ah iyo adkaysi. Sida iska cad, qalabka kaarboonka ee isku-dhafka ah ee kaarboonku wuxuu buuxin karaa shuruudaha horumarinta baaxad weyn, khafiif ah, wax-qabad sare, daab koronto oo qiimo jaban, waxayna aad ugu habboon yihiin codsiyada badda marka loo eego walxaha isku dhafan ee fiber galaas.
Isku-dhafka fiber-ka-karbonku wuxuu leeyahay faa'iidooyin la taaban karo oo ku saabsan tamarta dabaysha badda. Mashiinka isku-dhafka ah ee kaarboonku wuxuu leeyahay tayo hoose oo adag, iyo modules-ku waa 3 ilaa 8 jeer oo ka mid ah alaabta fiber-ka galaaska; qoyaanku wuxuu ku weyn yahay deegaanka badda hoostiisa, cimiladu waa isbedeli kartaa, marawaxaduna waxay shaqeysaa 24 saacadood. Daabku wuxuu leeyahay iska caabin daal wanaagsan wuxuuna iska caabin karaa cimilada xun. Waxay wanaajisaa waxqabadka aerodynamic ee daabka waxayna yaraynaysaa culayska saaran munaaradda iyo faashka, si awoodda wax-soo-saarka ee marawaxadu u noqoto mid siman oo dheellitiran, waxtarka tamartana waa la hagaajiyaa. Waxqabadka wax-qabadka, iyada oo loo marayo naqshad qaabdhismeed gaar ah, waxay si wax ku ool ah uga fogaan kartaa waxyeelada ay keento hillaaca daabka; hoos u dhigida qiimaha wax soo saarka iyo gaadiidka ee marawaxadaha dabaysha; oo waxay leeyihiin sifooyin qoyn gariir.
Codsiyada injineernimada badda 3
Qalab isku dhafan oo kaarboon ah ayaa loo isticmaalaa dhismayaasha injineernimada badda. Waxay inta badan isticmaalaan sifooyinka miisaanka fudud, xoogga sare iyo caabbinta daxalka, iyo beddelaan qalabka dhismaha birta dhaqameed ee qaabka seedaha iyo qaybaha dhismaha si ay u xaliyaan dhibaatada kharashka gaadiidka sare ee birta nabaad guurka iyo gaadiidka. Waxaa lagu dabaqay dhismayaal xeebeedka xeebaha badda, doomaha, meelaha sabbeynaya, munaaradaha iftiinka, iwm. Isticmaalka isku-dhafka fiber-carbon ee dib-u-soo-celinta injineernimada ayaa billowday 1980-meeyadii, Mitsubishi Chemical Corporation ee Japan ayaa hoggaanka u qabatay cilmi-baarista sifooyinka farsamada ee isku-dhafka fiber carbon iyo codsigooda xoojinta injineernimada. Cilmi-baaristii ugu horreysay waxay diiradda saartay xoojinta alwaaxyada shubka ah ee la xoojiyay iyadoo la adeegsanayo isku-dhafka fiber-ka-carbon, kaas oo markii dambe u kobcay xoojinta iyo xoojinta injineernimada madaniga ah ee kala duwan. Dayactirka meelaha saliida iyo dekedaha ee isku-dhafka fiber carbon waa hal dhinac oo kaliya ee codsigeeda. Waxaa jira dukumeentiyo badan oo la xiriira. Waxaa xusid mudan in shirkadda US DFI ay adeegsatay ulaha kaarboonka si ay u dayactirto marinka Navy Pearl Harbor. Waqtigaas, farsamo-yaqaannadu waxay isticmaaleen ulo cusub oo fiber carbon si ay u hagaajiyaan xoojinta. Usha kaarboonka ee la hagaajiyay waxay u adkeysan kartaa birta 9t laga bilaabo 2.5m sare. Waxay ku dhacdaa iyada oo aan waxyeello loo geysan, iyo saamaynta kor u qaadida waa caddahay.
Marka loo eego adeegsiga isku-dhafka fiber-carbon ee injineernimada badda, waxaa sidoo kale jira nooc dayactir iyo xoojin ah oo ah dhuumaha badda hoosteeda mara ama tiirarka. Hababka dayactirka dhaqameed sida alxanka, hagaajinta alxanka, xajinta, grouting, iwm. ayaa leh xaddidaad u gaar ah, isticmaalka hababkan ayaa aad u xaddidan deegaanka badda. Dayactirka kaarboonka isku-dhafka ah ee kaarboonku wuxuu inta badan ka samaysan yahay qalab aad u sarreeya oo dhejis ah sida maro fiber carbon iyo resin epoxy, kuwaas oo ku dheggan hagaajinta dusha sare ee hagaajinta, sidaas darteed waa khafiif iyo iftiin, xoog badan, wanaagsan oo adkaysi ah, ku habboon dhismaha, iyo la qabsiga qaababka kala duwan. Wuxuu leeyahay faa'iido weyn.
Waqtiga boostada: Mar-23-2019