ווירקונג פון נאַסע און טערמישע סביבה אויף די שאָק צעשטערונג קעראַקטעריסטיקס פון טשאַד פיברע / עפּאָקסי קאַמפּאַזאַץ

1 הקדמה

קאַרבאָן פיברע ריינפאָרסט עפּאָקסי קאָמפּאָזיט (CFRP) האט פילע מעלות ווי נידעריקע געדיכטקייט, הויך ספּעציפישע שטאַרקייט, הויך ספּעציפישע שטייפקייט, מידקייט קעגנשטעל, קעראָוזשאַן קעגנשטעל און גוטע מעטשאַניקאַל פּראָפּערטיעס. עס איז וויידלי געניצט אין אַעראָספּייס און אנדערע ינווייראַנמענאַלי שווער סטראַקטשערז, פייַכט היץ און פּראַל. דער השפּעה פון ינווייראַנמענאַל סיבות אויף מאַטעריאַלס איז ינקריסינגלי קלאָר. אין די לעצטע יאָרן, היגע און פרעמד געלערנטע האָבן דורכגעפירט אַ גרויס נומער פון שטודיעס אויף די יפעקס פון הייס און פייַכט סוויווע אויף CFRP קאַמפּאַזאַץ [1] און די פּראַל פון פּראַל אויף CFRP קאַמפּאַזאַץ. די לערנען געפונען אַז דער השפּעה פון הייס און פייַכט סוויווע אויף CFRP קאַמפּאַזאַץ כולל פּלאַסטיסיזיישאַן פון מאַטריץ [2, קראַקינג [31 און שוואַכ פיברע-מאַטריץ צובינד פּראָפּערטיעס [2'3'5], CFRP קאַמפּאַזאַט בייגן מיט ינקריסינג נאַס היץ באַהאַנדלונג צייט) די מעטשאַניקאַל פּראָפּערטיעס פון די פאָרשטעלונג [2, פירן און ינטערלאַמינאַר שער פּראָפּערטיעס [2, 1 און סטאַטיק טענסאַל פּראָפּערטיעס [3'6'7] געוויזן אַ אַראָפּגאַנג גאַנג. וואָלדעסענבעט עט על. [8,9] געלערנט די פּראַל מעטשאַניקאַל פּראָפּערטיעס פון קאַמפּאַזאַץ אין הויך שפּאַנונג ראַטעס נאָך נאַס היץ באַהאַנדלונג, און באקומען אַז די הייס און פייַכט סוויווע ימפּרוווד די פּראַל שטאַרקייט פון די קאַמפּאַזאַץ. עס ווערט אַנטפּלעקט אַז די נעץ אַבזאָרפּשאַן פון קאָמפּאָסיט מאַטעריאַלן קען פֿאַרבעסערן די אימפּאַקט מעכאַנישע אייגנשאַפֿטן פון מאַטעריאַלן אונטער געוויסע באַדינגונגען, וואָס איז גאַנץ אַנדערש פֿון די עקספּערימענטאַלע רעזולטאַטן אונטער קוואַזי-סטאַטישע באַדינגונגען. די איצטיקע הויפּט פאָרשונג אַרבעט איז דער ווירקונג פֿון פֿײַכטער היץ (אַרײַנגערעכנט וואַסער טונקען) אויף די נידעריק-גיכקייט אימפּאַקט אייגנשאַפֿטן פֿון פֿײַבער ריינפֿאָרמד רעזין מאַטריץ קאָמפּאָסיטן. פּאַן ווענגע עט אַל [10] האָבן שטודירט די קאַמפּרעסיע אייגנשאַפֿטן פֿון צוויי-דימענסיאָנאַלע געוועבטע פֿײַבערגלאָז/עפּאָקסי קאָמפּאָסיט לאַמאַנאַטן נאָך נידעריק-גיכקייט אימפּאַקט בײַ צימער טעמפּעראַטור און אונטער הייסע און פֿײַכטע באַדינגונגען (65 °C וואַסער טונקען). 4. דער לאַמאַנאַט אונטער דער הייסער און פֿײַכטער סביבה ווערט באַקומען נאָך נידעריק-גיכקייט שאָק. די קאַמפּרעסיע פאָרשטעלונג איז באַדײַטנדיק רעדוצירט. קאַראַסעק עט אַל. [1] האָבן שטודירט די ווירקונגען פֿון פֿײַכטקייט און טעמפּעראַטור אויף דער אימפּאַקט פֿון גראַפֿיט/עפּאָקסי קאָמפּאָסיטן, און זיי באַקומען אין נידעריקע טעמפּעראַטור און צימער טעמפּעראַטור סביבות. פֿײַכטקייט האָט קליינע ווירקונג אויף דער ערשטיקער ענערגיע און ענערגיע אַבזאָרפּשאַן פֿון דער שאָדן. יוטשענג זשאָנג עט אַל [12,13] האָבן דורכגעפֿירט אַ נידעריק-גיכקייט אימפּאַקט טעסט אויף קאָמפּאָסיט לאַמאַנאַטן נאָך נאַס היץ באַהאַנדלונג. עס ווערט געפֿונען אַז די הייסע און פֿײַכטע סביבה רעדוצירט באַדײַטנדיק די אימפּאַקט שאָדן פֿון דער לאַמאַנאַט. פֿאַרבעסערן די אימפּאַקט קעגנשטעל פֿון לאַמאַנאַטן. קריסטינאַ עט אַל. [14] האָבן שטודירט די נידעריק-גיכקייַט אימפּאַקט פֿון אַראַמיד-גלאַז פֿאַזער/עפּאָקסי קאָמפּאָזיט נאָך נאַס היץ באַהאַנדלונג (70 °C וואַסער טונקען), און באַקומען אַ קלענערער אימפּאַקט שאָדן געגנט נאָך נאַס היץ באַהאַנדלונג. דאָס פֿאַראורזאַכט דעלאַמינאַציע שאָדן אין דער מוסטער, וואָס אַבזאָרבירט מער ענערגיע בעת אימפּאַקט און ינכיבאַץ די פֿאָרמירונג פֿון דעלאַמינאַציע. מען קען זען פֿון דעם אויבן דערמאָנטן אַז דער השפּעה פֿון פֿײַכטער היץ סביבה אויף די אימפּאַקט שאָדן פֿון קאָמפּאָזיט מאַטעריאַלן האָט אַ פּראָמאָטירנדיקן ווירקונג און אַ שוואַכנדיקן ווירקונג. דעריבער, ווײַטערדיקע פֿאָרשונג און וועריפֿיקאַציע זענען נויטיק. אין טערמינען פֿון אימפּאַקט, האָבן מיי זשייואַן עט אַל. [15] פֿאָרגעלייגט און געגרינדעט אַ צוויי-שטאַפּל (שער דורכדרינגונג און קאָנטינויִערלעך דורכדרינגונג) דורכדרינגונג דינאַמיק אַנאַליז מאָדעל פֿון פֿאַזער-פֿאַרשטאַרקטע קאָמפּאָזיט לאַמאַנאַטן אונטער הויך-גיכקייַט אימפּאַקט. גויפּינג זשאַאָ עט אַל. [16] האָבן דורכגעפֿירט דריי מינים פֿאַרשידענע גיכן (ווייניקער ווי, גלייך צו און גרעסער ווי די באַליסטישע לימיט גיכקייט) אויף די אימפּאַקט פאָרשטעלונג און שאָדן פֿון דער מוסטער נאָך דריי מינים לאַמאַנאַטן, אָבער האָבן נישט אַרייַנגענומען די השפּעה פֿון דער פֿײַכטער היץ סביבה אויף די אימפּאַקט שאָדן. באַזירט אויף דער אויבנדערמאָנטער ליטעראַטור, די פֿאַרבונדענע פֿאָרשונג וועגן דעם אימפּאַקט פֿון דער נאַסע און הייסער סביבה אויף די פֿײַבער-פֿאַרשטאַרקטע קאָמפּאָזיט לאַמאַנאַטן איז נאָך נישט ווײַטער אויסגעפֿאָרשט געוואָרן. אין דעם אַרטיקל, זענען די אימפּאַקט-שאָדן כאַראַקטעריסטיקס פֿון נאַסע היץ-געזעטיקטע קאַרבאָן פֿײַבער/עפּאָקסי קאָמפּאָזיט לאַמאַנאַטן אונטער 70 °C וואַסער-וואַנע באַדינגונגען שטודירט געוואָרן. די ווירקונגען פֿון דער הייסער און פֿײַכטער סביבה אויף די אימפּאַקט-פֿאַרפֿאַל כאַראַקטעריסטיקס פֿון קאָמפּאָזיטן זענען אַנאַליזירט געוואָרן דורך פֿאַרגלײַך מיט טרוקענע צימער-טעמפּעראַטור מוסטערן. אין דעם עקספּערימענט, זענען די CFRP לאַמאַנאַטן אימפּאַקטירט געוואָרן אויף די CFRP לאַמאַנאַטן בײַ 45 עם/ס, 68 עם/ס און 86 עם/ס. די גיכקייט פֿאַר און נאָך דעם אימפּאַקט איז געמאָסטן געוואָרן. דער השפּעה פֿון דער הייסער און פֿײַכטער סביבה אויף דער ענערגיע-אַבסאָרפּציע-פּערפֿאָרמאַנס פֿון די לאַמאַנאַטן איז אַנאַליזירט געוואָרן. אַלטראַסאַניק C-סקען איז געניצט געוואָרן צו דעטעקטירן דעם אינערלעכן שאָדן פֿון לאַמאַנאַט, און דער השפּעה פֿון דער אימפּאַקט-גיכקייט אויף דער צעבראָכענער געגנט איז אַנאַליזירט געוואָרן. דער סקאַנינג-עלעקטראָן-מיקראָסקאָפּ און דער אולטראַ-טיפקייט-טיפקייט דריי-דימענסיאָנאַלער מיקראָסקאָפּישער סיסטעם זענען געניצט געוואָרן צו באַאָבאַכטן די מעזאָסקאָפּישע כאַראַקטעריסטיקס פֿון דעם מוסטער-שאָדן, און דער שאָדן פֿון דעם מוסטער איז אַנאַליזירט געוואָרן דורך דער פֿײַכטער היץ-סביבה. דער אימפּאַקט פֿון פֿעיִטשערז.

2 עקספּערימענטאַלע מאַטעריאַלן און מעטאָדן

2. 1 מאַטעריאַל און צוגרייטונג

קאַרבאָן פיברע עפּאָקסי רעזין (T300/EMl 12) קאָמפּאָזיט מאַטעריאַל, פאַר-אינטערמיזשאַן צוגעשטעלט דורך דזשיאַנגסו הענגשען קאָו., לטד., איין-שיכט פאַר-אינטערמיזשאַן גרעב פון 0.137 מם מיט אַ פיברע באַנד בראָכצאָל פון 66%. די לאַמינאַט טאַפליע איז געלייגט אויף די דנאָ פון די שיכט. , גרייס 115 מם x 115 מל. דער פאָרמינג פּראָצעס פון הייס-פּרעס טאַנק איז געניצט. די קיורינג פּראָצעס דיאַגראַמע צוגעגרייט דורך דעם פּראָצעס איז געוויזן אין פיגור 1. ערשטער הייבן די וווינונג פון צימער טעמפּעראַטור צו 80 oC מיט אַ היץ קורס פון 1 צו 3 oC/מינוט, דערנאָך האַלטן וואַרעם פֿאַר 30 מינוט, היץ צו 130 oC מיט אַ היץ קורס פון 113 oC/מינוט, האַלטן וואַרעם ביי 120 מינוט, רעדוצירן צו 60⁰C מיט א קאנסטאנטן קיל-ראטע, און דערנאך אראפנעמען דעם דרוק און באפרייען, און באפרייען.

2. 2 נאַסע היץ באַהאַנדלונג

נאך דער צוגרייטונג פון דעם מוסטער, איז דער מוסטער געווארן נאס-היץ-באהאנדלט לויט דער ספעציפיקאציע HB 7401-96.171 "רעזין-באזירט קאמפאזיט קאמפאזיט שיכט נאס הייס סביבה נעץ אבזארפציע עקספערימענטאל מעטאד". ערשטנס, ווערט דער מוסטער געשטעלט אין א טערמאסטאטישן טריקעניש קאמער ביי 70 גראד צעלזיוס צו טריקענען. מען וועגט עס רעגולער מיט וואגן ביז דער קוואליטעט פארלוסט פון דעם מוסטער איז סטאביל ביי נישט מער ווי 0.02%, דער רעקארדירטער ווערט אין דעם מאמענט איז אינזשענירינג טרוקענע מאסע G. נאך טריקענען, ווערט דער מוסטער געשטעלט אין 70 גראד צעלזיוס וואסער פאר נאס היץ באהאנדלונג. לויט דער ספעציפיקאציע HB 7401. די מעטאד ספעציפירט אין 96 "מעסט די קוואליטעט פון דעם מוסטער יעדן טאג, רעקארדירט ​​אלס Gi, און רעקארדירט ​​די ענדערונג פון נעץ אבזארפציע Mi. די נעץ אבזארפציע אויסדרוק פון דעם CFRP לאַמינאַט מוסטער איז:

די פֿאָרמולע איז דעטאַלירט: Mi איז די נעץ אַבזאָרפּשאַן פֿון דער ספּעסאַמאַן, Gi איז די קוואַליטעט נאָכדעם וואָס די מוסטער אַבזאָרבירט נעץ, g, go איז די טרוקן צושטאַנד קוואַליטעט פֿון דער ספּעסאַמאַן אינזשעניריע.

2. 3 אימפּאַקט עקספּערימענטן

דער הויך-גיכקייט אימפּאַקט עקספּערימענט אויף דעם CFRP לאַמינאַט איז דורכגעפירט געוואָרן אויף אַ הויך-גיכקייט לופט קאַנאָן מיט אַ דיאַמעטער פון 15 מ"מ. הויך-גיכקייט אימפּאַקט טעסט מיטל (זען פיגור 2) כולל אַ הויך-גיכקייט לופט ביקס, לאַזער גיכקייט מעסטונג מיטל איידער און נאָך אימפּאַקט, קויל גוף, ספּעסאַמאַן ינסטאַלירונג פיקסטשער (אויבן רעכט ווינקל פון פיגור 2), און קויל גוף זיכערהייט אָפּזוך מיטל. דער קויל גוף איז אַ קאָנוס-קעפּיק צילינדריקאַל קויל (פיגור 2), און דער באַנד פון דער קויל איז 24.32 ג מיט אַ דיאַמעטער פון 14.32 מ"מ; אימפּאַקט גיכקייט איז 45 מ/ס (אימפּאַקט ענערגיע 46 דזש), 68 מ/ס (אימפּאַקט ענערגיע 70 דזש), 86 מ/ס (אימפּאַקט ענערגיע 90 דזש) אימפּאַקט.

2. 4 שאדן דעטעקציע פון ​​ספּעסאַמאַנז

נאכדעם וואס עס ווערט באאיינפלוסט דורך דעם אימפאקט, ווערט די קארבאן פיבער קאליר עפאקסי קאמפאזיט קאמפאזיט לאמינאט שיכט עדזשגאוט פלאטע גענוצט צו דעטעקטירן די אינערליכע אימפאקט שאדן פון די CFRP לאמינאט פלאטע, און די פראיעקציע שטח פון דער אימפאקט שאדן שטח ווערט געמאסטן דורך די בילד אנאליז ווייכווארג UTwim, און די דעטאלירטע שטריכן פון די קראָס-סעקשאַנאַל צעשטערונג ווערן באמערקט דורך סקאַנינג עלעקטראָן מיקראָסקאָפּ און אולטראַ-טיפקייַט פון פעלד 3D מיקראָסקאָפּישע סיסטעם.

3 רעזולטאַטן און דיסקוסיעס

3. 1 ספּעסאַמאַנז נעץ אַבזאָרפּשאַן קעראַקטעריסטיקס

א סך הכל פון 37.7 טעג, די דורכשניט פון געזעטיקטע נעץ אַבזאָרפּציע איז 1.780%, מיט אַ דיפוזיע קורס פון 6.183x10.7lllnl2/s. די נעץ אַבזאָרפּציע קורווע פון ​​די CFRP לאַמינאַט ספּעסאַמאַן איז געוויזן אין פיגור 3. ווי מען קען זען פון פיגור 3, די ערשט וווּקס קורס פון די נעץ אַבזאָרפּציע פון ​​די ספּעסאַמאַן איז לינעאַר, נאָך די לינעאַר בינע, די וווּקס קורס פון די נעץ אַבזאָרפּציע הייבט צו דיקליין, דערגרייכן אַ סטאַביל שטאַט מדרגה נאָך וועגן 23 טעג, און דערגרייכן נעץ אַבזאָרפּציע סאַטשעריישאַן נאָך אַ פּעריאָד פון צייט. דעריבער, די נעץ אַבזאָרפּציע פון ​​די ספּעסאַמאַן קאַנפאָרמז צו די צוויי-בינע נעץ אַבזאָרפּציע מאָדע: די ערשטע בינע פון ​​נעץ אַבזאָרפּציע איז רעכט צו דער שלאָס קאַמף פון טעמפּעראַטור און הומידיטי, נעץ דורך די מאַטעריאַל זיך כּולל פּאָרעס, לעכער, ריסן און אנדערע חסרונות פאַרשפּרייטן צו די ין פון די מאַטעריאַל; די וואַסער דיפוזיע איז פּאַמעלעך און ביסלעכווייַז ריטשאַז סאַטשעריישאַן אין דעם בינע.

3. די קלאָרע צעשטערונג כאַראַקטעריסטיקס פון די 2-שיכטיקע לאַמינאַט ברעט

מיט אַ קלאַפּ-געשווינדיקייט פון 86 מעטער/סעק. ווען די פראנט און הינטן פון דער מוסטער זענען קלאָר צעשטערט, איז די פאָרעם פון אַ טרוקענעם צימער-טעמפּעראַטור מוסטער, נאַסע הייסע זעטיקונג מוסטער, מער ענלעך צו דער פאָרעם פון אַ צעשטערונג פון די פראנטן. די צוויי מוסטערן האָבן אַ קלאַפּ, צוליב די ריסן אין די יסודות, און די צעשטערונג אויף דער ערשטער שיכט פון די פייבערס האָט אַ געוויסע גליטש. דאָס מאַכט די פראנט עלליפּטישע אָדער רעכטעקיקע פאָרעם, און חוץ דעם וואָס מען קען זען אַ ריס אין דעם סאַבסטראַט, קען מען זען אַז די פייבערס זענען צעבראָכן. ביי דער פראנט פון אַ טרוקענעם צימער-טעמפּעראַטור מוסטער, נאַסע הייסע זעטיקונג מוסטער, קען מען זען אַז די צעשטערונג פון דער פאָרם אויף דער הינטן, צוזאמען דער ריכטונג פון אַ קלאַפּ, האָט אַ געוויסע אויסבויגן און אַ קראָס-פאָרמיקן ריס. עס איז קלאָר אַז די פייבער-בראָך, די באַזע-ריסן און די צווישן-שיכט ריס (שיכטן) זענען דריי פארמען פון צעשטערונג. דער לעצטער טייל פון דער פייבער ווערט אויפגעהויבן אָבער נישט צעבראָכן, נאָר שיכטן און פייבער/באַזע ריסן. די פייבער-ריסן זענען אויך אַנדערש, ווי מען קען זען פון דעם פאַרגלייַך צווישן פראנט און הינטן. די פראנט איז די ריס פון די פייבערס און דעם סאַבסטראַט צוליב דעם צוזאַמענדרינגען און שעערן. די הינטן איז צוליב דעם אויסשטרעקן, וואָס גורם צו דעם צעשטערונג פון די פייבערס און דעם סאַבסטראַט. פיגור 4 איז א שאק גיכקייט פון 45 מ/ס, 68 מ/ס, 86 מ/ס ווען די ספּעסאַמאַן אינערלעכע שאָדן C סקענט. די שטח אנגעצייכנט דורך די אַפּראָקסימאַטיווע קייַלעכיקע גרויע ליניע אין צענטער פון דער פיגור איז די פּראַיעקטעד שטח פון די שאָדן לאָך. די שוואַרצע ליניע העכער און אונטער יעדער קליין טשאַרט ווייזט די שטח פֿאַר די צוריק שאָלעכץ שטח פון די ספּעסאַמאַן. די שטח אנגעצייכנט אין די ווייַס ליניע אין פיגור (ב) (ד) (ו) איז די אינערלעכע שאָדן צו די ספּעסאַמאַן צוזאמען די גרענעץ. די גראַפיק ווייזט אַז די פּראַל ענערגיע ינקריסיז ווי די גיכקייַט פון פּראַל ינקריסיז. די לאַמינאַטעד פּלאַטע איז ביכולת צו אַבזאָרבירן מער ענערגיע בעשאַס פּראַל (זען פיגור 6 פֿאַר ספּעציפֿיש ווערטן), ריזאַלטינג אין אַ ינקריסינג שטח פון לאַמינאַט שאָדן פּראַיעקשאַן: דורך קאַמפּערינג די טרוקן צימער טעמפּעראַטור מוסטער מיט די בילד פון די נאַס הייס סאַטשעריישאַן ספּעסאַמאַן, עס קען זיין געזען אַז עס איז אינערלעכע שאָדן (ווייַסע ליניע) פון די ספּעסאַמאַן געשאפן צוזאמען די גרענעץ אין די נאַס-הייס סאַטשעריישאַן שטאַט פון די ספּעסאַמאַן, דער הויפּט רעכט צו דעם אַבזאָרפּשאַן פּראָצעס. די פּלאַסטיסיפיקאַציע פון ​​דעם סאַבסטראַט אין דער לאַמינאַט פּלאַטע און די שוואַכקייט פון דער פיבער-באַזע צובינד פאַרשאַפן די גרענעץ צו האָבן אַ געוויסן ווירקונג אויף דער לאַמינאַט פּלאַטע בעת דעם אימפּאַקט פּראָצעס. לויט דער בילד, איז די צוריק-שאָלענדיקע געגנט (שוואַרצע ליניע) פון דער ספּעסאַמאַן אין אַ טרוקענעם צושטאַנד נישט פיל אַנדערש פון דעם נאַסן הייסן זעטיקונג צושטאַנד.

3. די דעטאַלירטע דעסטרוקטיווע פֿעיִקייטן פֿון דעם 3-שיכטיקן פּאַנעל

די קראָס-סעקשאַנאַל שאָדן שטריך מאַפּע פון ​​​​די CFRP שיכטע דזשוינט פּלאַטע, גענומען דורך די אַלטראַ-טיפקייַט 3D מיקראָסיסטעם און די סקאַנינג עלעקטראָן שפּיגל, מיט די ימפּאַקט גיכקייַט פון 45 עם/s, טרוקן און נאַס און הייס, ווייזט אַז די שעדיקן פון די ספּעסאַמאַן אין ביידע שטאַטן כולל דרייַ פארמען פון צעשטערונג: פיברע בראָך, באַזע קראַקינג און ינטערשייער בראָך. אָבער די באַזע פון ​​​​די צוויי ספּעסאַמאַנז איז קראַקט אַנדערש. די קראַקינג פון די סאַבסטראַט אין אַ טרוקן שטאַט איז קראַקט אין די פֿאַרבינדונג צווישן די פיברע און די סאַבסטראַט. אָבער, די קראַקינג פון די סאַבסטראַט נאָך נאַס היץ באַהאַנדלונג איז באגלייט דורך די פראַגמאַנץ פון די סאַבסטראַט פאַלן אויס. וואָלד-עסענבעט און אנדערע מאַטעריאַלס אין די נאַס און הייס סוויווע פון ​​​​די ימפּאַקט פאָרשטעלונג פון די סטרוקטור פון די סטרוקטור און פיברע סאַבסטראַט צובינד דעגראַדיישאַן צוזאַמען באשלאסן, אין די נאַס הייס סוויווע, CFRP שיכטע פּלאַטע אין די סמאָלע באַזע דערפאַרונג אַבזאָרפּשאַן פון אַ זיכער סומע פון ​​​​וואַסער, סיפּינג וואַסער וועט פאַרשאַפן די סמאָלע סאַבסטראַט צו צעלאָזן. טשאַד פיברע איז נישט אַבזאָרבאַנט, דעמאָלט עס מוזן זיין נאַס יקספּאַנשאַן צווישן די צוויי, דעם חילוק שוואַך די צובינד צווישן די סאַבסטראַט און די פיברע, ראַדוסאַז די שטאַרקייַט פון די סאַבסטראַט. ווען זיי ווערן אונטערגעווארפן צו דער אימפּאַקט לאַסט, פאַלן די סאַבסטראַט פראַגמענטן לייכט אַרויס, וואָס רעזולטירט אין אַ חילוק פון די טרוקענע צימער טעמפּעראַטור מוסטער שאָדן צובינד. פון דער דעטאַלירטער סטרוקטור פון די סקאַנד עלעקטריש שפּיגל, קען מען זען אַז די קראַקינג פון די נאַס און הייס פּאָסטן-באַזע גוף איז דער הויפּט די פרייַ קראַקינג פון די פּרעסע ברעכן, בשעת די קראַקינג איידער די נאַס היץ איז דער הויפּט ברעכלעך, און די האָריזאָנטאַל שעאַר ריס צווישן די לייַערס איז מער קלאָר. פון די אָפּטיש מיקראָסקאָפּ אין דער בילד, קען מען זען אַז די צעשטערונג פארמען זענען אַנדערש אין די צוויי פאלן, און די טרוקענע שטאַט איז פּער-ינטער-קאַטינג צעשטערונג. צו שנייַדן די צעשטערונג דער הויפּט, נאָך נאַס היץ פֿאַר די פאָרעם פון צעשטערונג באגלייט דורך באַטייטיק שיכטן צעשטערונג, די פּראָפּאָרציע פון ​​שיכטן צעשטערונג יקספּאַנדיד. עס קען מען זען פון די ווינקל פון צעשטערונג מעקאַניזאַם און ענערגיע אַבזאָרפּשאַן קעראַקטעריסטיקס. מיי זשייואַן האט פאָרגעשטעלט צוויי סטאַגעס פון די פּראַדזשעקטיל ינוואַזיע: די קאַטינג בינע און די קאַנטיניואַס ינוואַזיע בינע. די A געגנט אין די נאַס הייס מוסטער איז די שעאַר ינטרוזשאַן בינע צעשטערונג, דער הויפּט ווייַל אין די אימפּאַקט פּראָצעס, די לייערינג פּלאַטע איז קאַמפּרעסט און שעאַר די פאָרמירונג פון די צעשטערונג דעפאָרמאַטיאָן, ב געגנט איז די קאַנטיניואַס ינוואַזיע בינע צעשטערונג. די שטאפל איז הויפטזעכליך צוליב דער רעדוקציע פון ​​דער קויל-קערפער'ס איינדרינג-געשווינדיקייט אונטער דער אקציע פון ​​דעם אויסשטרעק-שטראס קאמפאנענט פון דער פיבראסישער שיכט, און די ענערגיע ווערט הויפטזעכליך פארוואנדלט אין דער פיבער אויסשטרעק-שטראס-ענערגיע און דער צווישן-שיכט-ברוך-ענערגיע (l 51), אזוי אז דער פיבער-ברעך el און דער פריערדיגער פיבער-ברעך זענען נישט אין א גלייכער ליניע. אין דער טרוקענער מוסטער, איז דאס נישט קלאר, און דער שאדן פון דער פלאטע איז ערנסטער, די שיכט-פלאטע האט א קראקן-צושטאנד. 3. 4 אבסארפציע-ענערגיע און שאדן-לאך פראיעקציע-שטח אנאליז פיגור 5 ווייזט די באציאונג צווישן טרוקענער צימער-טעמפּעראַטור און נאסער הייסער זעטיקונג פון דער לאנטש-געשווינדיקייט און ענערגיע-פארלוסט פון דעם קערפער, ביי דער אינצידענט-געשווינדיקייט פון בערך 45 מ/ס, ריבאונדירט די טרוקענע צימער-טעמפּעראַטור פון דער קויל אלץ, ממילא נישט געוויזן אין דער פיגור. ווי מען קען זען פון פיגור 7, ווען דער טעסט ווערט געטעסט אונטער נאסער טערמישער זעטיקונג, איז דער קויל-ענערגיע-פארלוסט ערנסט, און די זויג-קאפאציטעט פון דער מוסטער נאך דער נאסער היץ-באהאנדלונג פארגרעסערט זיך.

פיגור 6 איז א גראף דיאגראם פון די פראיעקציע שטח פון די קויל קערפער אינצידענט גיכקייט און די CFRP שיכט שאדן לאך (די גרויע ליניע מארקירט א טייל פון פיגור 4), קאמפרעהענסיוו פיגור (4), (5), (6) קען געזען ווערן: (1) מיט דער פארגרעסערונג פון אימפאקט גיכקייט, די CFRP שיכט שיכט שאדן לאך פראיעקציע שטח פארגרעסערט זיך; (2) די פראיעקציע שטח פון די שאדן לאך אין די מוסטער אין טרוקענער צימער טעמפעראטור איז גרעסער ווי די פון נאסע הייסע זעטיקונג; (3) ווען די אימפאקט גיכקייט איז בערך 45 מ/ס, די פראיעקציע שטח פון די שאדן לאך פון די לאַמינירט טעלער נאך נאסע היץ באהאנדלונג איז פיל גרעסער ווי די פראיעקציע שטח פון די לאַמינירט טעלער שאדן לאך אין די טרוקענע צימער טעמפעראטור צושטאנד. נאסע טערמישע זעטיקונג מוסטער שאדן l-לאך פראיעקציע שטח פארגרעסערט זיך מיט 85.1% און ביי א שאק גיכקייט פון בערך 68 מ/ס, די לאַמינירט טעלער אין א נאסע און טערמישע זעטיקונג צושטאנד פארגרעסערט זיך מיט 18.10%, די אבסארפציע ווערט (פיגור 5) פארגרעסערט זיך מיט 15.65%; ביי אן אימפּאַקט גיכקייט פון בערך 88 מעטער/סעק., איז די לאַמינירטע פּלאַטע אין דעם נאַסן און טערמישן זעטיקונג צושטאַנד רעדוצירט געוואָרן מיט 9.25%, דער אַבזאָרפּציע ווערט איז נאָך אַלץ געשטיגן מיט 12.45%.

באַזירט אויף די פאָרשונג רעזולטאַטן פון יוטשענג זשאָנג און אַנדערע פּראָדוקטן, די נעץ אַבזאָרפּשאַן פון טשאַד פיברע-ריינפאָרסט קאַמפּאַזאַט מאַטעריאַלס פֿאַרבעסערט די עלאַסטיש שיעור און פּראַל קעגנשטעל פון די לאַמינאַט פּלאַטע, און קאַמביינז די פּראַדזשעקטאַד שטח פון די שאָדן לאָך פון די טרוקן צימער טעמפּעראַטור ספּעסאַמאַן און די נאַס הייס סאַטשעריישאַן ספּעסאַמאַן אין דעם פּאַפּיר (פיגור 4 אין די גרוי ליניע). די שייכות דיאַגראַמע מיט די קויל-קערפּער אינצידענט גיכקייַט און די פּראַדזשעקשאַן שטח פון די CFRP שיכטע שאָדן לאָך, און די לייערד שאָדן פון די CFRP שיכטע דזשוינינג ברעט קענען זיין קאַמפּערד ווען די פּראַל גיכקייַט איז די זעלבע און נידעריק. די שאָדן לאָך שטח פון די נאַס הייס סאַטשעריישאַן ספּעסאַמאַן איז לעפיערעך גרויס. דאָס איז רעכט צו די נאַס היץ באַהאַנדלונג מאכט די CFRP שיכטע סאַבסטראַט פּלאַסטיסאַזיישאַן, שוואַכאַנינג פיברע און סאַבסטראַט צובינד און ינטערלייער פאָרשטעלונג, אין די פּראַל, די נאַס היץ סאַטשעריישאַן שטאַט פון די ספּעסאַמאַן לייערד שאָדן יקספּאַנשאַן, די פּראָפּאָרציע פון ​​שאָדן געוואקסן. באַזירט אויף וווּ ייקסואַן און אַנדערע עקספּערימענטן וויסן מיר אַז די אימפּאַקט ענערגיע אין דער ווערטיקאַלער פּאַוועמענט ריכטונג ווערט דער הויפּט אַבזאָרבירט דורך די סמאָלע סאַבסטראַט, און די פּלאַסטיסיזאַציע פון ​​די סאַבסטראַט מאַכט אַז די נאַסע און הייסע זעטיקונג ספּעסאַמאַן אַבזאָרבירט מער ענערגיע בעת דעם אימפּאַקט פּראָצעס, פֿאַרבעסערט די אימפּאַקט קעגנשטעל, און פאַרגרעסערט די פּראַיעקציע שטח פון די שעדיקן לאָך; CFRP לאַמינאַט שעדיקן איז נישט גאָר אויסגעשטרעקט, דער אימפּאַקט איז געענדיקט, אַזוי ווען די אימפּאַקט גיכקייט איז העכער, די נאַסע היץ באַהאַנדלונג אויף די CFRP לאַמינאַט שעדיקן פּראַיעקציע שטח איז נישט מער ערנסט, אָבער רעכט צו דער פּלאַסטיסיזאַציע פון ​​די סאַבסטראַט סמאָלע, די אַבזאָרפּציע קאַפּאַציטעט איז נאָך געוואקסן.

4 מסקנות

(1) מיטן פארגרעסערן די אימפּאַקט גיכקייט, פארגרעסערט זיך די פּראַיעקטירטע שטח פון דעם שאָדן לאָך פון קאַרבאָן פיברע פארשטארקט עפּאָקסי רעזין קאָמפּאָזיט (CFRP) לאַמינאַט, און די וואוקס קורס פון דעם שאָדן 孑L לאָך אין דעם מוסטער ביי טרוקענער צימער טעמפּעראַטור איז העכער ווי אונטער נאַסע היץ זעטיקונג. גרויס: (2) ווען די אימפּאַקט גיכקייט איז 45 עם/ס, ווערט די שאָדן פּראַיעקציע שטח פון דעם CFRP לאַמינאַט אין דעם נאַסע היץ זעטיקונג צושטאַנד פארגרעסערט מיט 85.11%, ווען די אימפּאַקט גיכקייט איז 68 עם/ס, ווערט די שאָדן פּראַיעקציע שטח פון דעם CFRP לאַמינאַט אין דעם נאַסע היץ זעטיקונג צושטאַנד פארגרעסערט מיט 18% קאַמפּערד מיט דעם CFRP לאַמינאַט אין דעם טרוקענער צימער טעמפּעראַטור צושטאַנד. 10%, איז די אימפּאַקט גיכקייט 86 עם/ס. די נאַסע-געזעטיקטע cFRP לאַמינאַט שאָדן פּראַיעקציע שטח ווערט רעדוצירט מיט 9.9% קאַמפּערד מיט דעם טרוקענער צימער טעמפּעראַטור cFRP לאַמינאַט. 25%; (3) נאָכדעם וואָס דער cFRP לאַמינאַט ווערט אַפעקטירט דורך דער הייסער און פייַכטער סביבה, ווערט די צווישן-שיכט פאָרשטעלונג פון דעם לאַמינאַט רעדוצירט, וואָס רעזולטירט אין דער יקספּאַנשאַן פון דער דעלאַמינאַציע שטח.