ຄວາມເປັນໄປໄດ້ຂອງການນຳໃຊ້ເສັ້ນໄຍ Basalt ກັບໂຄງສ້າງ UAV ຂະໜາດນ້ອຍ

ພາບລວມຂອງຄຸນສົມບັດຂອງ ໂພລີເມີເສີມເສັ້ນໄຍບາຊໍລ (bfrp)

ຕົວຢ່າງເຊັ່ນແຜ່ນ pultruded ໜາ 5 ມມ ເປັນຕົວກໍານົດທາງກາຍະພາບທົ່ວໄປຂອງມັນແມ່ນດັ່ງຕໍ່ໄປນີ້: - ຄວາມຕ້ານທານແຮງດຶງ: ≥500 MPa

- ໂມດູນຄວາມຍືດຫຍຸ່ນ: ≥40 GPa

- ຄວາມໜາແໜ້ນ: 1.8–2.0 ກຣາມ/ຊມ³

- ການຍືດຕົວເມື່ອຂາດ: 2.5–3.0%

- ຄວາມຕ້ານທານການກັດກ່ອນດີເລີດ (ທົນທານຕໍ່ກົດ, ດ່າງ, ແລະ ລັງສີ UV)

- ສຳປະສິດການຂະຫຍາຍຕົວທາງຄວາມຮ້ອນ: ຄ້າຍຄືກັບຄອນກີດ; ປະສິດທິພາບອຸນຫະພູມຕ່ຳດີ

ການວິເຄາະຄວາມເປັນໄປໄດ້ຂອງການນຳໃຊ້ໃນໂຄງສ້າງ UAV ຂະໜາດນ້ອຍ

1. ຂໍ້ດີ

• ທ່າແຮງໃນການຫຼຸດນ້ຳໜັກ: ດ້ວຍຄວາມໜາແໜ້ນຕ່ຳກວ່າໂລຫະປະສົມອາລູມິນຽມ (2.7 g/cm³), ມັນຊ່ວຍໃຫ້ການຫຼຸດນ້ຳໜັກໂຄງສ້າງຫຼຸດລົງ, ດັ່ງນັ້ນຈຶ່ງປັບປຸງຄວາມທົນທານການບິນ ແລະ ຄວາມສາມາດໃນການເຄື່ອນໄຫວ.
• ຄວາມແຂງແຮງສະເພາະ ແລະ ໂມດູລັດສະເພາະ: ຄວາມແຂງແຮງສະເພາະ (ຄວາມແຂງແຮງ/ຄວາມໜາແໜ້ນ): ≈250–280 MPa·cm³/g, ດີກວ່າໂລຫະປະສົມອາລູມິນຽມ (≈140) ແຕ່ຕ່ຳກວ່າເສັ້ນໄຍຄາບອນ (≈600).
• ໂມດູລັດສະເພາະ (ໂມດູລັດ/ຄວາມໜາແໜ້ນ): ≈20–22 GPa·cm³/g, ທຽບເທົ່າກັບໂລຫະປະສົມອາລູມິນຽມ ແຕ່ມີພຽງໜຶ່ງສ່ວນສາມຂອງເສັ້ນໄຍຄາບອນ.
• ຄຸນລັກສະນະການດູດຊຶມການສັ່ນສະເທືອນ: ສຳປະສິດການດູດຊຶມສູງກວ່າເສັ້ນໄຍຄາບອນ, ຫຼຸດຜ່ອນການສັ່ນສະເທືອນຂອງການບິນ ແລະ ປັບປຸງຄວາມໝັ້ນຄົງຂອງເຊັນເຊີ. • ຄວາມໂປ່ງໃສຂອງແມ່ເຫຼັກໄຟຟ້າ: ບໍ່ລົບກວນສັນຍານການສື່ສານ, ເຮັດໃຫ້ມັນເໝາະສົມກັບຊ່ອງ radar ຫຼື ເສົາອາກາດ.
• ຄວາມຕ້ານທານຕໍ່ສິ່ງແວດລ້ອມ: ທົນທານຕໍ່ຄວາມຮ້ອນຊຸ່ມຊື່ນ ແລະ ການກັດກ່ອນ, ເໝາະສົມກັບ UAV ໃນສະພາບແວດລ້ອມທາງທະເລ ຫຼື ອຸດສາຫະກຳ.

2. ແອັບພລິເຄຊັນທີ່ແນະນຳ

• ໂຄງສ້າງການຮັບນ້ຳໜັກປານກາງຫາຕໍ່າ: ໂຄງຮ່າງລຳຕົວເຮືອບິນ, ຕົວຮອງຮັບເກຍລົງຈອດ, ກະດູກຂ້າງປີກ.
• ອົງປະກອບທີ່ບໍ່ຮັບນ້ຳໜັກ: ຕົວຍຶດເສົາອາກາດ, ຖາດແບັດເຕີຣີ, ເຮືອນເຊັນເຊີ.
• ສ່ວນປະກອບສຳລັບສະພາບແວດລ້ອມພິເສດ: ຊິ້ນສ່ວນທີ່ສຳຜັດກັບຢາປາບສັດຕູພືດໃນເຮືອບິນບໍ່ມີຄົນຂັບກະສິກຳ, ໂຄງເຮືອຂອງເຮືອບິນບໍ່ມີຄົນຂັບທາງທະເລ.

ການປຽບທຽບປະສິດທິພາບດ້ານຄ່າໃຊ້ຈ່າຍກັບເສັ້ນໄຍຄາບອນ (CFRP)

ການປຽບທຽບ: ເສັ້ນໄຍບາຊໍ (BFRP) ທຽບກັບເສັ້ນໄຍຄາບອນ (CFRP)

ການວິເຄາະສະຖານະການປະສິດທິພາບດ້ານຄ່າໃຊ້ຈ່າຍ

1. ໂດຣນທີ່ມີບູລິມະສິດລາຄາຖືກ (ເຊັ່ນ: ການກວດກາ, ໂດຣນກະສິກຳ): – BFRP ສາມາດທົດແທນສ່ວນປະກອບໂລຫະປະສົມອາລູມີນຽມບາງຊະນິດ, ໂດຍມີຄ່າໃຊ້ຈ່າຍຕໍ່າກວ່າ CFRP 30–50% ແລະ ທົນທານຕໍ່ການກັດກ່ອນທີ່ດີກວ່າ, ເຊິ່ງສະເໜີປະສິດທິພາບດ້ານຕົ້ນທຶນໂດຍລວມສູງ.
2. ການນຳໃຊ້ທີ່ຕ້ອງການຄວາມແຂງແກ່ນສູງ ແລະ ການອອກແບບນ້ຳໜັກເບົາ (ເຊັ່ນ: ໂດຣນແຂ່ງລົດ, ໂດຣນຖ່າຍຮູບທາງອາກາດ): – CFRP ສະເໜີຂໍ້ໄດ້ປຽບທີ່ສຳຄັນໃນດ້ານໂມດູລັດຂອງຄວາມຍືດຫຍຸ່ນ, ຫຼຸດຜ່ອນການຜິດຮູບທາງອາກາດ; ເຖິງແມ່ນວ່າມີລາຄາແພງກວ່າ, ແຕ່ປະສິດທິພາບຂອງມັນກໍ່ບໍ່ສາມາດທົດແທນໄດ້.
3. ຄໍາຮ້ອງສະຫມັກທີ່ມີຄວາມຕ້ອງການດ້ານການເຮັດວຽກພິເສດ: ຖ້າຕ້ອງການຄວາມໂປ່ງໃສຂອງແມ່ເຫຼັກໄຟຟ້າ ຫຼື ການຫຼຸດຜ່ອນການສັ່ນສະເທືອນ/ການສັ່ນສະເທືອນ, BFRP ສາມາດເປັນວັດສະດຸເສີມສໍາລັບອົງປະກອບສະເພາະ (ເຊັ່ນ: ໂດມ radar).
4. ສິ່ງທ້າທາຍດ້ານເຕັກນິກ ແລະ ທິດທາງການເພີ່ມປະສິດທິພາບ
5. ການອອກແບບໂຄງສ້າງແບບປະສົມ: ຊັ້ນລາມິເນດ BFRP + CFRP: ວາງເສັ້ນໄຍຄາບອນໃນທ້ອງຖິ່ນໃນພື້ນທີ່ທີ່ມີຄວາມຕ້ອງການຄວາມແຂງກະດ້າງສູງເພື່ອດຸ່ນດ່ຽງຄ່າໃຊ້ຈ່າຍ ແລະ ປະສິດທິພາບ.
6. ການປັບປຸງຂະບວນການ: ພັດທະນາ BFRP prepregs ຫຼື ວັດສະດຸເສີມເສັ້ນໄຍທີ່ພິມ 3D ເພື່ອເພີ່ມຄວາມສາມາດໃນການສ້າງໂຄງສ້າງທີ່ສັບສົນ.
7. ເຕັກໂນໂລຊີການເຊື່ອມຕໍ່: ຮັບຮອງເອົາຂໍ້ຕໍ່ປະສົມທີ່ມີການຍຶດຕິດດ້ວຍກາວ ຫຼື ການເຊື່ອມດ້ວຍຄື້ນສຽງຄວາມຖີ່ສູງເພື່ອປັບປຸງປະສິດທິພາບຂອງຂໍ້ຕໍ່.

ອີງຕາມການວິເຄາະຂ້າງເທິງ, BFRP ແມ່ນເໝາະສົມສຳລັບໂຄງສ້າງທີ່ມີນ້ຳໜັກປານກາງຫາຕ່ຳໃນເຮືອບິນ UAV ຂະໜາດນ້ອຍ ແລະ ສະເໜີມູນຄ່າການນຳໃຊ້ໃນແງ່ຂອງການຫຼຸດນ້ຳໜັກ, ຄວາມຕ້ານທານການກັດກ່ອນ, ແລະ ການຫຼຸດຜ່ອນການສັ່ນສະເທືອນ/ການສັ່ນສະເທືອນ; ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ມັນຄວນຫຼີກລ່ຽງໃນພື້ນທີ່ທີ່ຕ້ອງການຄວາມແຂງກະດ້າງສູງ. ຖ້າຄວາມແຂງກະດ້າງບໍ່ແມ່ນປັດໄຈສຳຄັນ ແຕ່ເປັນປັດໄຈສຳຄັນ, BFRP ສະເໜີປະສິດທິພາບດ້ານຄ່າໃຊ້ຈ່າຍທີ່ດີກ່ວາ CFRP ຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ.

ນອກຈາກນັ້ນ, ການອອກແບບປະສົມ BFRP/CFRP ສາມາດພິຈາລະນາເພື່ອເພີ່ມປະສິດທິພາບຕົ້ນທຶນໄດ້.

ການວິເຄາະອົງປະກອບຈຳກັດ (FEA) ຍັງສາມາດໃຊ້ເພື່ອຈຳລອງອົງປະກອບສະເພາະ (ເຊັ່ນ: ໂຄງເຮືອບິນ), ໂດຍການປຽບທຽບນ້ຳໜັກ ແລະ ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍຂອງ BFRP ແລະ CFRP ພາຍໃຕ້ປັດໄຈຄວາມປອດໄພທີ່ທຽບເທົ່າກັນເພື່ອຂັບເຄື່ອນການເລືອກວັດສະດຸໂດຍອີງໃສ່ຂໍ້ມູນ.