Pētījums par bazalta tvīla auduma pielietojumu bezpilota lidaparātos
Bazalta šķiedra: Kā tas ir izgatavots, kāda ir tā struktūra un cik izturīgs tas saglabājas
Dabīgs un netoksisks materiāls bazalta šķiedra tiek ražots, kausējot un izvelkot vulkāniskos iežus. Lai radītu bazalta šķiedrasBazalta rūda tiek uzkarsēta līdz aptuveni 1500°C, pirms tā tiek ievilkta nepārtrauktos pavedienos caur platīna-rodija sakausējuma vērpšanas galviņām. Bazalta šķiedrai piemīt izcilas īpašības, pateicoties tās ģeoloģiskajai izcelsmei: tā iztur plašu temperatūru diapazonu, bet tās nepārtraukta darbība 600°C temperatūrā pārsniedz vairumu sveķu matricu un Stikla šķiedras. Bazalta šķiedras izturība pret sārmainu un skābu vidi nodrošina tās ilgāku kalpošanas laiku skarbos apstākļos, piemēram, augstā mitrumā un kodīgas gāzes klātbūtnē, salīdzinot ar dažiem GFRP variantiem.
Twill Weave rakstu izpēte
Ar sarža pinumu tiek iegūtas pagarinātas šķēru vai audu dzīslas, kas rada audumu, kurš efektīvi drapējas un lieliski pieguļ. Twill audumi ir vieglāk ar rokām ieklāt bezpilota lidaparātu (UAV) detaļās ar sarežģītiem izliektiem profiliem, piemēram, gaisa ieplūdes atverēm un spārnu aptecētājiem, nekā ar austu audumu, un tas vienkāršo manuālās ieklāšanas procesu un samazina defektus, piemēram, grumbas vai šķiedru nepareizu novietojumu. Tā priekšrocība ir tā, ka to var izmantot vakuuma asistētā sveķu infūzijas formēšanā (VARTM) un sveķu pārneses formēšanā (RTM).
Sarža pinuma struktūras mehāniskās priekšrocības ir tādas, ka tās garie velmējumi samazina šķiedras krokošanos. Šķiedras krokošanās teorētiski uzlabo šķiedras stiepes izturības konversijas efektivitāti, kas ļauj kompozītmateriālam pilnīgāk izmantot šķiedras izturību. Tomēr sarža pinuma audumiem nav tik daudz savītu dziju kā vienkāršā pinuma audumiem, kas auduma papildu elastības dēļ nedaudz samazina to bīdes moduli plaknē.
Twill struktūras sinerģiskā stiprinošā ietekme uz bojājumu toleranci: Bazalta šķiedru pastiprināti polimēru (BFRP) savienojumi jau ir zināms, ka tiem piemīt augsta izturība, tāpēc to bojājumu veidi parasti ietver labvēlīgāku šķiedru ekstrakciju, nevis trauslu lūzumu. Šajā ziņā sarža pinuma ģeometrija vēl vairāk pastiprina šo parādību. Sarža pinuma auduma paplašinātā deformējamība tam piešķir augstu enerģijas absorbcijas spēju trieciena slodzes gadījumos. Šķiedru sadalījums un mazās plastiskās deformācijas zonas izkliedē lielāku trieciena enerģiju. Tādējādi BFRP dabiskā izturība kopā ar tā enerģijas absorbcijas mehānismu, ko rada sarža pinuma struktūra, rada sinerģisku efektu uz kopējo trieciena bojājumu toleranci, kas uzlabo materiāla īpatnējo enerģijas absorbciju (SEA). Tas padara BFRP sarža pinuma audumu par lielisku kandidātu bezpilota lidaparātu (UAV) nolaišanās mehānismiem vai spārnu priekšējām malām un zonām, kas pakļautas putnu sadursmēm vai atlūzu triecieniem, vai jebkurām citām zonām, kas ievērojami palielina bezpilota lidaparātu (UAV) konstrukcijas izturību sarežģītā ekspluatācijas vidē.
