Fibre gualain vs alùmanum

Tha fiber carbon a ’dol an àite alùmanum ann an grunn thagraidhean a tha a’ sìor fhàs agus tha e air a bhith a ’dèanamh sin airson na deicheadan mu dheireadh. Tha na snàithleanan sin ainmeil airson an neart agus an neart sònraichte agus tha iad gu math aotrom cuideachd. Tha dualan fiber carbon air an cur còmhla ri diofar resins gus stuthan co-dhèanta a chruthachadh. Bidh na stuthan co-dhèanta seo a ’gabhail brath air feartan an dà chuid fiber agus resin. Tha an artaigil seo a ’toirt coimeas eadar feartan freumhag gualain an aghaidh alùmanum, còmhla ri cuid de na buannachdan agus na mì-bhuannachdan bho gach stuth.

Fibre gualain vs alùmanum air a thomhas

Gu h-ìosal tha na mìneachaidhean air na diofar thogalaichean a tha air an cleachdadh gus coimeas a dhèanamh eadar an dà stuth:

Modal elasticity = “Stiffness” stuth. An co-mheas de cuideam gu strain airson stuth. Tha leathad an lùb cuideam vs strain airson stuth anns an sgìre elastagach aige.

Neart tensile deireannach = an cuideam as motha as urrainn do stuth seasamh mus dèan e briseadh.

Dùmhlachd = tomad an stuth gach aonad.

Stiffness sònraichte = Modal elasticity air a roinn le dùmhlachd an stuth. Air a chleachdadh airson coimeas a dhèanamh eadar stuthan le dùmhlachd neo-ionann.

Neart tensile sònraichte = Neart tensile air a roinn le dùmhlachd an stuth.

Leis an fhiosrachadh seo san amharc, tha a ’chairt a leanas a’ dèanamh coimeas eadar freumhag gualain agus alùmanum.

Nota: Faodaidh mòran fhactaran buaidh a thoirt air na h-àireamhan sin. Is iad sin coitcheannachadh; chan e tomhasan iomlan. Mar eisimpleir, tha diofar stuthan fiber gualain rim faighinn le stiffness no neart nas àirde, gu tric le call malairt ann an lughdachadh thogalaichean eile.

Tomhas Fibre gualain Alùmanum Carbon / Alùmanum
Coimeas
Modulus elasticity (E) GPa 70 68.9 100%
Neart tensile (σ) MPa 1035 450 230%
Dùmhlachd (ρ) g / cm3 1.6 2.7 59%
Stiffness sònraichte (E / ρ) 43.8 25.6 171%
Neart tensile sònraichte (σ / ρ) 647 166 389%

Tha a ’chairt seo a’ sealltainn gu bheil neart tensile sònraichte aig fiber carbon timcheall air 3.8 uair neart alùmanum agus stiffness sònraichte 1.71 uair nas motha na alùmanum.

A ’dèanamh coimeas eadar feartan teirmeach fiber carbon agus alùmanum

Is e dà thogalach eile a tha a ’sealltainn nan eadar-dhealachaidhean eadar freumhag gualain agus alùmanum leudachadh teirmeach agus giùlan teirmeach.

Tha leudachadh teirmeach a ’toirt cunntas air mar a bhios tomhasan stuth ag atharrachadh nuair a bhios an teòthachd ag atharrachadh.

Tomhas Fibre gualain Alùmanum Alùmanum / Carbon
Coimeas
Leudachadh teirmeach 2 ann an / ann an / ° F. 13 ann an / ann an / ° F. 6.5

Tha timcheall air sia uairean aig alùmanum leudachadh teirmeach freumhag gualain.

Pros agus Cons

Nuair a bhios tu a ’dealbhadh stuthan agus siostaman adhartach, feumaidh innleadairean dearbhadh dè na feartan stuthan as cudromaiche airson tagraidhean sònraichte. Nuair a tha neart àrd gu cuideam no cuideam àrd stiffness-to-weight, is e fiber carbon an roghainn fhollaiseach. A thaobh dealbhadh structarail, nuair a dh ’fhaodadh cuideam a bharrachd cuairtean beatha a ghiorrachadh no leantainn gu droch choileanadh, bu chòir do dhealbhadairean coimhead ri freumhag gualain mar an stuth togail nas fheàrr. Nuair a tha cruas riatanach, tha freumhag gualain furasta a chur còmhla ri stuthan eile gus na feartan riatanach fhaighinn.

Tha feartan leudachaidh teirmeach ìosal fiber carbon na bhuannachd mhòr nuair a chruthaicheas iad toraidhean a dh ’fheumas ìre àrd de chruinneas, agus seasmhachd meudachd ann an suidheachaidhean far a bheil an teòthachd ag atharrachadh: innealan optigeach, sganairean 3D, teileasgopan, msaa.

Tha grunn eas-bhuannachdan ann cuideachd a bhith a ’cleachdadh freumhag gualain. Cha toir fiber carbon. Fo luchd, bidh freumhag gualain a ’lùbadh ach cha bhith e a’ cumail ris an cumadh ùr (elastagach) gu maireannach. Cho luath ‘s a thèid neart tensile deireannach an stuth fiber gualain thairis air, bidh freumhag gualain a’ fàiligeadh gu h-obann. Feumaidh innleadairean an giùlan seo a thuigsinn agus feartan sàbhailteachd a thoirt a-steach gus cunntas a thoirt air nuair a bhios iad a ’dealbhadh thoraidhean. Tha pàirtean snàithleach gualain cuideachd gu math nas daoire na alùmanum air sgàth a ’chosgais àrd airson freumhag gualain a thoirt a-mach agus an sgil agus an t-eòlas mòr a tha an lùib a bhith a’ cruthachadh phàirtean àrd-inbhe.


Ùine puist: Jun-24-2021