Prestazione è Analisi di i Materiali Compositi di Fibra di Vetru

In cunfrontu cù l'azzaru, i materiali compositi rinfurzati cù fibra di vetru anu un materiale più liggeru è una densità menu di un terzu di quella di l'azzaru.Tuttavia, in termini di forza, quandu u stress righjunghji 400MPa, i bars d'acciaio sperimentà u stress di rendiment, mentri a forza di tensione di materiali compositi di fibra di vetru pò ghjunghje à 1000-2500MPa.In cunfrontu cù i materiali metalli tradiziunali, i materiali compositi di fibra di vetru anu una struttura eterogenea è anisotropia evidenti, cù miccanismi di fallimentu più cumplessi.A ricerca sperimentale è teorica sottu diversi tipi di carichi ponu furnisce una comprensione cumpleta di e so proprietà meccaniche, soprattuttu quandu sò applicate in campi cum'è l'equipaggiu di difesa naziunale è l'aerospaziale, chì richiede una ricerca approfondita nantu à e so caratteristiche è e proprietà meccaniche per risponde à i so bisogni in u settore. ambiente di usu.

I seguenti presentanu e proprietà meccaniche è l'analisi post dannu di i materiali compositi di fibra di vetru, furnisce una guida per l'applicazione di stu materiale.

(1) Proprietà di tensione è analisi:

A ricerca hà dimustratu chì e proprietà meccaniche di i materiali cumposti di resina epossidica rinfurzata in fibra di vetru mostranu chì a forza di tensione in a direzzione parallela di u materiale hè assai più grande di quella in a direzzione verticale di a fibra.Per quessa, in l'usu praticu, a direzzione di a fibra di vetru deve esse mantene a più coherente pussibule cù a direzzione di tensione, utilizendu cumplettamente e so eccellenti proprietà di tensione.In cunfrontu cù l'azzaru, a forza di trazione hè significativamente più altu, ma a densità hè assai più bassa di quella di l'azzaru.Si pò vede chì, I pruprietà miccanicu cumpleta di materiali cumposti fibra di vetru sò relativamente altu.

A ricerca hà dimustratu chì l'aumentu di a quantità di fibra di vetru aghjuntu à i materiali compositi termoplastici aumenta gradualmente a forza di tensione di u materiale compositu.U mutivu principale hè chì cum'è u cuntenutu di fibra di vetru aumenta, più fibre di vetru in u materiale compostu sò sottumessi à e forze esterne.À u listessu tempu, per via di l'aumentu di u nùmeru di fibre di vetru, a matrice di resina trà e fibre di vetru diventa più diluente, chì hè più favurevule à a custruzzione di frames rinfurzati in fibra di vetru.Dunque, L'aumentu di u cuntenutu di fibra di vetru provoca più stress per esse trasmessi da a resina à a fibra di vetru in materiali compositi sottu carichi esterni, migliurà effittivamenti e so proprietà di tensione.

Ricerche nantu à e teste di trazione di materiali compositi di poliester insaturati di fibra di vetru hà dimustratu chì u modu di fallimentu di materiali compositi rinfurzati di fibra di vetru hè u fallimentu di cumminazione di fibre è matrice di resina attraversu a microscopia elettronica di scansione di a sezione di tensione.A superficia di frattura mostra chì un gran numaru di fibre di vetru sò tirate fora di a matrice di resina nantu à a seccione di tensione, è a superficia di e fibre di vetru tirate fora da a matrice di resina hè liscia è pulita, cù pochi frammenti di resina aderenti à a superficia. di e fibre di vetru, U rendiment hè frattura brittle.Per migliurà l'interfaccia di cunnessione trà e fibre di vetru è a resina, a capacità di incrustazione di i dui hè rinfurzata.Nant'à a seccione di tensione, a maiò parte di i frammenti di resina di matrice cù più ligame di fibre di vetru pò esse vistu.L'osservazione di l'ingrandimentu ulteriore mostra chì un gran numaru di ligami di resina matrice nantu à a superficia di e fibre di vetru estratti è presenta un arrangiamentu cum'è pettine.A superficia di a frattura mostra una frattura duttile, chì pò ottene megliu proprietà meccaniche.

(2) Prestazione di curvatura è analisi:

I testi di fatigue di curvatura di trè punti sò stati realizati nantu à piastre unidirezionali è corpi di colata di resina di materiali compositi di resina epossidica rinfurzata cù fibra di vetru.I risultati anu dimustratu chì a rigidità di curvatura di i dui cuntinuava à diminuisce cù l'aumentu di i tempi di fatigue.Tuttavia, a rigidità di curvatura di e piastre unidirezionali rinforzate in fibra di vetru era assai più altu ch'è quella di i corpi di colata, è a diminuzione di a rigidità di curvatura era più lenta.Ci era più tempi di fatigue di crepe apparsu cù u tempu, chì indicanu chì a fibra di vetru hà un effettu rinfurzatu nantu à a prestazione di curvatura di a matrice.

Cù l'intruduzioni di fibre di vetru è l'aumentu graduali di a frazione di volumi, a forza di curvatura di i materiali compositi aumenta ancu in cunseguenza.Quandu a frazione di volumi di fibra hè 50%, a so forza di curvatura hè u più altu, chì hè 21,3% più altu ch'è a forza originale.In ogni casu, quandu a frazione di volumi di fibra hè di 80%, a forza di curvatura di i materiali compositi mostra una diminuzione significativa, chì hè più bassu di a forza di a mostra senza fibra.Hè generalmente cridutu chì, A bassa forza di u materiale pò esse duvuta à i microcracks internu è i vuoti chì impediscenu u trasferimentu efficace di carica à traversu a matrice à i fibri, è sottu à e forze esterne, i microcracks si allarganu rapidamente per furmà difetti, finamente causendu danni. U ligame di l'interfaccia di stu materiale compositu di fibra di vetru si basa principarmenti nantu à u flussu viscosu di a matrice di fibra di vetru à alte temperature per avvolgere e fibre, è e fibre di vetru eccessivu impediscenu assai u flussu viscosu di a matrice, causannu un certu gradu di danni à a continuità trà l'interfaccia.

(3) Prestazione di resistenza à a penetrazione:

L'usu di materiali compositi rinfurzati cù fibra di vetru d'alta resistenza per a faccia è u spinu di l'armatura di reazione hà una migliore resistenza à a penetrazione cumparatu cù l'acciaio in lega tradiziunale.Comparatu cù l'acciaio in lega, i materiali compositi di fibra di vetru per a faccia è u spinu di l'armatura di reazione esplosiva anu frammenti residuali più chjuchi dopu a detonazione, senza alcuna capacità di uccisione, è ponu parzialmente eliminà l'effettu di uccisione secundariu di l'armatura di reazione esplosiva.