બેસાલ્ટ ટ્વીલ ફેબ્રિકના યુએવી એપ્લિકેશન્સ પર સંશોધન

બેસાલ્ટ ફાઇબર: તે કેવી રીતે બને છે, તેનું માળખું, અને તે કેટલું મજબૂત રહે છે

કુદરતી અને બિન-ઝેરી સામગ્રી બેસાલ્ટ ફાઇબર જ્વાળામુખીના ખડકો પીગળીને અને દોરવાથી ઉત્પન્ન થાય છે. બનાવવા માટે બેસાલ્ટ રેસા, બેસાલ્ટ ઓરને પ્લેટિનમ-રોડિયમ એલોય સ્પિનરેટ્સ દ્વારા સતત થ્રેડોમાં ખેંચતા પહેલા લગભગ 1500°C સુધી ગરમ કરવામાં આવે છે. બેસાલ્ટ ફાઇબર તેના ભૂસ્તરશાસ્ત્રીય મૂળને કારણે શ્રેષ્ઠ ગુણો ધરાવે છે: તે તાપમાનની વિશાળ શ્રેણીનો સામનો કરે છે, પરંતુ 600°C પર તેનું સતત સંચાલન મોટાભાગના રેઝિન મેટ્રિસિસ કરતા વધારે છે અને ગ્લાસ ફાઇબરs. બેસાલ્ટ ફાઇબરનો આલ્કલાઇન અને એસિડિક વાતાવરણ સામે પ્રતિકાર GFRP ના કેટલાક પ્રકારો પર ઉચ્ચ ભેજ અને કાટ લાગતા ગેસની હાજરી જેવા કઠોર વાતાવરણમાં તેની સેવા જીવનને વિસ્તૃત કરે છે.

ટ્વીલ વીવ પેટર્નનું અન્વેષણ

ટ્વીલ વણાટ વિસ્તૃત વાર્પ અથવા વેફ્ટ ફ્લોટ્સ ઉત્પન્ન કરે છે જે એક એવું ફેબ્રિક બનાવે છે જે અસરકારક રીતે ડ્રેપ કરે છે અને સંપૂર્ણ રીતે ફિટ થાય છે. ટ્વીલ કાપડ એર ઇન્ટેક અને વિંગ ફેરીંગ્સ જેવા જટિલ વક્ર પ્રોફાઇલવાળા UAV ભાગોમાં સાદા-વણાટ કાપડ કરતાં હાથથી બિછાવવું સરળ છે અને આ હાથથી બિછાવેલી પ્રક્રિયાને સરળ બનાવે છે અને કરચલીઓ અથવા રેસાની ખોટી ગોઠવણી જેવી ખામીઓ ઘટાડે છે. તેનો ફાયદો એ છે કે તેનો ઉપયોગ વેક્યુમ આસિસ્ટેડ રેઝિન ઇન્ફ્યુઝન મોલ્ડિંગ (VARTM) અને રેઝિન ટ્રાન્સફર મોલ્ડિંગ (RTM) માં થઈ શકે છે.
ટ્વીલ સ્ટ્રક્ચરના યાંત્રિક ફાયદા એ છે કે તેના લાંબા ફ્લોટ્સ ફાઇબર ક્રિમ ઘટાડે છે. ફાઇબરના ક્રિમથી સૈદ્ધાંતિક રીતે ફાઇબર ટેન્સાઇલ સ્ટ્રેન્થ કન્વર્ઝન કાર્યક્ષમતામાં સુધારો થવો જોઈએ, જે કમ્પોઝિટને ફાઇબર સ્ટ્રેન્થનો વધુ સંપૂર્ણ ઉપયોગ કરવાની મંજૂરી આપે છે. જો કે, ટ્વીલ કાપડમાં સાદા વણાટ કાપડ જેટલા ઇન્ટરલેસિંગ યાર્ન હોતા નથી, જે ફેબ્રિકની વધારાની લવચીકતાને કારણે તેમના ઇન-પ્લેન શીયર મોડ્યુલસને થોડું ઓછું કરે છે.

નુકસાન સહનશીલતા પર ટ્વીલ સ્ટ્રક્ચરની સિનર્જિસ્ટિક મજબૂતીકરણ અસર: બેસાલ્ટ ફાઇબર રિઇનફોર્સ્ડ પોલિમર (BFRP) સંયોજનો તેઓ પહેલાથી જ ઉચ્ચ કઠિનતા ધરાવતા હોવાનું જાણીતું છે, જેથી તેમના નિષ્ફળતા મોડમાં સામાન્ય રીતે બરડ ફ્રેક્ચરની વિરુદ્ધ, વધુ સૌમ્ય ફાઇબર નિષ્કર્ષણનો સમાવેશ થાય છે. આ સંદર્ભમાં, ટ્વીલ ભૂમિતિ આ ઘટનાને વધુ વધારે છે. ટ્વીલ ફેબ્રિકની વિસ્તૃત વિકૃતિ તેને અસર લોડિંગના કિસ્સામાં ઉચ્ચ ઊર્જા શોષવાની ક્ષમતા આપે છે. તંતુઓ અને નાના પ્લાસ્ટિક વિકૃતિ ઝોનનું વિતરણ ઉચ્ચ અસર ઊર્જાને વિખેરી નાખે છે. આમ, BFRP ની કુદરતી ટકાઉપણું, ટ્વીલ વણાટ માળખાને કારણે તેની ઊર્જા-શોષક પદ્ધતિ સાથે, એકંદર અસર નુકસાન સહનશીલતા પર એક સિનર્જિસ્ટિક અસર પેદા કરે છે, જે સામગ્રી (SEA) ના ચોક્કસ ઊર્જા શોષણને વધારે છે. આ BFRP ટ્વીલ ફેબ્રિકને UAV લેન્ડિંગ ગિયર્સ અથવા વિંગ લીડિંગ એજ અને પક્ષીઓના પ્રહાર અથવા કાટમાળના પ્રભાવના સંપર્કમાં આવતા વિસ્તારો, અથવા કોઈપણ અન્ય ક્ષેત્ર માટે ઉત્તમ ઉમેદવાર બનાવે છે જે જટિલ ઓપરેશનલ વાતાવરણમાં UAV ની માળખાકીય ટકી રહેવામાં નોંધપાત્ર વધારો કરે છે.