Onderzoek naar UAV-toepassingen van basaltkeperstof

BasaltvezelHoe het gemaakt is, de structuur ervan en hoe sterk het blijft.

Natuurlijk en niet-giftig materiaal basaltvezel wordt geproduceerd door het smelten en uitrekken van vulkanisch gesteente. Om te creëren basaltvezelsBasalterts wordt verhit tot ongeveer 1500 °C voordat het door spinmondstukken van een platina-rhodiumlegering tot continue draden wordt getrokken. Basaltvezel bezit superieure eigenschappen dankzij de geologische oorsprong: het is bestand tegen een breed temperatuurbereik, maar de continue werking bij 600 °C overtreft die van de meeste harsmatrices. Glasvezels. De weerstand van basaltvezel tegen alkalische en zure omgevingen zorgt voor een langere levensduur in een veeleisende omgeving, zoals hoge luchtvochtigheid en de aanwezigheid van corrosieve gassen, in vergelijking met sommige varianten van GFRP.

Het verkennen van keperweefpatronen

Keperbinding produceert langere ketting- of inslagdraden, waardoor een stof ontstaat die mooi valt en perfect past. Keperstof Deze stoffen zijn gemakkelijker met de hand te leggen in UAV-onderdelen met complexe gebogen profielen, zoals luchtinlaten en vleugelstroomlijnkappen, dan platgeweven stoffen. Dit vereenvoudigt het handmatige legproces en vermindert defecten zoals rimpels of verkeerde uitlijning van vezels. Een bijkomend voordeel is dat ze gebruikt kunnen worden bij vacuümgeassisteerd harsinjectievormen (VARTM) en harsinjectievormen (RTM).
De mechanische voordelen van de keperbinding zijn dat de lange zwevende draden de vezelkrimp verminderen. De krimp van de vezel zou theoretisch de efficiëntie van de omzetting van de treksterkte van de vezel moeten verbeteren, waardoor het composietmateriaal de vezelsterkte beter kan benutten. Keperstoffen hebben echter minder in elkaar grijpende draden dan platbindingstoffen, wat de schuifmodulus in het vlak enigszins verlaagt vanwege de extra flexibiliteit van de stof.

Synergetisch versterkend effect van de keperbinding op de schadetolerantie: Basaltvezelversterkte polymeer (BFRP) verbindingen Ze staan ​​er al om bekend dat ze een hoge taaiheid bezitten, waardoor hun faalmechanismen doorgaans gepaard gaan met een mildere vezeluittrekking in plaats van een brosbreuk. In dit opzicht versterkt de keperstructuur dit fenomeen verder. De grote vervormbaarheid van het keperweefsel geeft het een hoog energieabsorberend vermogen bij impactbelastingen. De verdeling van de vezels en de kleine plastische vervormingszones zorgen voor een betere dissipatie van impactenergie. De natuurlijke duurzaamheid van BFRP, samen met het energieabsorberende mechanisme dankzij de keperstructuur, genereert een synergetisch effect op de algehele tolerantie voor impactschade, wat de specifieke energieabsorptie van een materiaal (SEA) verhoogt. Dit maakt BFRP-keperweefsel een uitstekende kandidaat voor landingsgestellen van UAV's, vleugelvoorranden en andere gebieden die blootgesteld zijn aan vogelaanvaringen of impact van puin, of elk ander gebied dat de structurele overlevingskans van de UAV in een complexe operationele omgeving aanzienlijk verhoogt.