Pagganap at Pagsusuri ng Glass Fiber Composite Materials

Kung ikukumpara sa bakal, ang glass fiber reinforced composite na materyales ay may mas magaan na materyal at mas mababa sa isang-katlo ng densidad ng bakal.Gayunpaman, sa mga tuntunin ng lakas, kapag ang stress ay umabot sa 400MPa, ang mga steel bar ay makakaranas ng yield stress, habang ang tensile strength ng glass fiber composite materials ay maaaring umabot sa 1000-2500MPa.Kung ikukumpara sa mga tradisyunal na materyales na metal, ang mga glass fiber composite na materyales ay may magkakaibang istraktura at halatang anisotropy, na may mas kumplikadong mga mekanismo ng pagkabigo.Ang eksperimental at teoretikal na pananaliksik sa ilalim ng iba't ibang uri ng load ay maaaring magbigay ng komprehensibong pag-unawa sa kanilang mga mekanikal na katangian, lalo na kapag inilapat sa mga larangan tulad ng pambansang kagamitan sa pagtatanggol at aerospace, na nangangailangan ng malalim na pananaliksik sa kanilang mga katangian at mekanikal na katangian upang matugunan ang kanilang mga pangangailangan sa kapaligiran sa paggamit.

Ang mga sumusunod ay nagpapakilala sa mga mekanikal na katangian at pagsusuri pagkatapos ng pinsala ng mga glass fiber composite na materyales, na nagbibigay ng gabay para sa paggamit ng materyal na ito.

(1) Mga katangian ng makunat at pagsusuri:

Ipinakita ng pananaliksik na ang mga mekanikal na katangian ng glass fiber reinforced epoxy resin composite na materyales ay nagpapakita na ang makunat na lakas sa parallel na direksyon ng materyal ay mas malaki kaysa sa vertical na direksyon ng fiber.Samakatuwid, sa praktikal na paggamit, ang direksyon ng glass fiber ay dapat panatilihing pare-pareho hangga't maaari sa makunat na direksyon, na ganap na ginagamit ang mahusay na mga katangian ng makunat.Kung ikukumpara sa bakal, ang lakas ng makunat ay mas mataas, ngunit ang density ay mas mababa kaysa sa bakal.Ito ay makikita na, Ang komprehensibong mekanikal na mga katangian ng glass fiber composite materyales ay medyo mataas.

Ipinakita ng pananaliksik na ang pagtaas ng dami ng glass fiber na idinagdag sa mga thermoplastic composite na materyales ay unti-unting nagpapataas ng tensile strength ng composite material.Ang pangunahing dahilan ay na habang tumataas ang nilalaman ng hibla ng salamin, mas maraming mga hibla ng salamin sa pinagsama-samang materyal ang napapailalim sa mga panlabas na puwersa.Kasabay nito, dahil sa pagtaas ng bilang ng mga glass fibers, ang resin matrix sa pagitan ng mga glass fibers ay nagiging mas payat, na mas nakakatulong sa pagtatayo ng glass fiber reinforced frames.Samakatuwid, Ang pagtaas sa nilalaman ng hibla ng salamin ay nagiging sanhi ng higit na stress na maipadala mula sa dagta patungo sa hibla ng salamin sa mga pinagsama-samang materyales sa ilalim ng mga panlabas na karga, na epektibong nagpapabuti sa kanilang mga katangian ng makunat.

Pananaliksik sa makunat na mga pagsubok ng glass fiber unsaturated polyester composite na materyales ay nagpakita na ang failure mode ng glass fiber reinforced composite materials ay ang kumbinasyon ng failure ng fibers at resin matrix sa pamamagitan ng scanning electron microscopy ng tensile section.Ang ibabaw ng bali ay nagpapakita na ang isang malaking bilang ng mga hibla ng salamin ay nahugot mula sa resin matrix sa makunat na seksyon, at ang ibabaw ng mga hibla ng salamin na hinugot mula sa resin matrix ay makinis at malinis, na may napakakaunting mga fragment ng dagta na nakadikit sa ibabaw. ng mga hibla ng salamin, Ang pagganap ay malutong na bali.Sa pamamagitan ng pagpapabuti ng interface ng koneksyon sa pagitan ng mga glass fibers at resin, ang kakayahan sa pag-embed ng dalawa ay pinahusay.Sa seksyon ng makunat, ang karamihan sa mga fragment ng matrix resin na may higit na pagbubuklod ng mga fibers ng salamin ay makikita.Ang karagdagang pagmamasid sa pag-magnify ay nagpapakita na ang isang malaking bilang ng mga matrix resin bond sa ibabaw ng na-extract na mga hibla ng salamin at nagpapakita ng isang suklay tulad ng pagkakaayos.Ang ibabaw ng bali ay nagpapakita ng ductile fracture, na maaaring makamit ang mas mahusay na mga mekanikal na katangian.

(2) Baluktot na pagganap at pagsusuri:

Isinagawa ang three point bending fatigue test sa unidirectional plates at resin casting body ng glass fiber reinforced epoxy resin composite materials.Ang mga resulta ay nagpakita na ang baluktot na paninigas ng dalawa ay patuloy na bumaba sa pagtaas ng mga oras ng pagkapagod.Gayunpaman, ang baluktot na katigasan ng glass fiber reinforced unidirectional plate ay mas mataas kaysa sa mga casting body, at ang pagbaba ng rate ng baluktot na katigasan ay mas mabagal.Mayroong higit pang mga oras ng pagkapagod ng mga bitak na lumilitaw sa paglipas ng panahon, na nagpapahiwatig na ang glass fiber ay may pinahusay na epekto sa baluktot na pagganap ng matrix.

Sa pagpapakilala ng mga hibla ng salamin at ang unti-unting pagtaas ng bahagi ng dami, ang lakas ng baluktot ng mga pinagsama-samang materyales ay tumataas din nang naaayon.Kapag ang bahagi ng dami ng hibla ay 50%, ang lakas ng baluktot nito ay ang pinakamataas, na 21.3% na mas mataas kaysa sa orihinal na lakas.Gayunpaman, kapag ang bahagi ng dami ng hibla ay 80%, ang lakas ng baluktot ng mga composite na materyales ay nagpapakita ng isang makabuluhang pagbaba, na mas mababa kaysa sa lakas ng sample na walang hibla.Karaniwang pinaniniwalaan na, Ang mababang lakas ng materyal ay maaaring dahil sa panloob na microcracks at voids na humaharang sa epektibong paglipat ng load sa pamamagitan ng matrix sa mga fibers, at sa ilalim ng panlabas na puwersa, ang mga microcrack ay mabilis na lumalawak upang bumuo ng mga fault, na sa huli ay nagdudulot ng pinsala. interface bonding ng glass fiber composite material na ito ay higit sa lahat ay umaasa sa malapot na daloy ng glass fiber matrix sa mataas na temperatura upang balutin ang mga fibers, at ang labis na glass fibers ay lubos na humahadlang sa malapot na daloy ng matrix, na nagiging sanhi ng isang tiyak na antas ng pinsala sa pagpapatuloy sa pagitan ang mga interface.

(3) Pagganap ng paglaban sa pagtagos:

Ang paggamit ng high-strength glass fiber reinforced composite materials para sa mukha at likod ng reaction armor ay may mas mahusay na penetration resistance kumpara sa tradisyonal na alloy steel.Kung ikukumpara sa haluang metal na bakal, ang mga glass fiber composite na materyales para sa mukha at likod ng explosive reaction armor ay may mas maliit na natitirang mga fragment pagkatapos ng pagsabog, nang walang anumang kakayahan sa pagpatay, at maaaring bahagyang alisin ang pangalawang epekto ng pagpatay ng explosive reaction armor.