Raziskave uporabe bazaltne keper tkanine v brezpilotnih letalnikih
Bazaltna vlaknaKako je narejen, njegova struktura in kako močan ostane
Naravni in nestrupeni material bazaltna vlakna se proizvaja s taljenjem in risanjem vulkanskih kamnin. Za ustvarjanje bazaltna vlaknaBazaltna ruda se segreje na približno 1500 °C, preden se skozi predilne šobe iz platinasto-rodijeve zlitine vleče v neprekinjene niti. Bazaltna vlakna imajo zaradi svojega geološkega izvora vrhunske lastnosti: prenesejo širok razpon temperatur, vendar njihovo neprekinjeno delovanje pri 600 °C presega delovanje večine smolnih matric in Steklena vlaknaOdpornost bazaltnih vlaken na alkalna in kisla okolja zagotavlja njihovo daljšo življenjsko dobo v zahtevnih okoljih, kot sta visoka vlažnost in prisotnost korozivnih plinov, v primerjavi z nekaterimi različicami GFRP.
Raziskovanje vzorcev kepernega tkanja
Keper vezava ustvarja podaljšane osnovne ali votkovne niti, ki ustvarjajo tkanino, ki se učinkovito drapira in popolnoma prilega. Keper tkanine V dele brezpilotnih letalnikov s kompleksnimi ukrivljenimi profili, kot so dovodi zraka in okvirji kril, jih je lažje ročno polagati kot tkanine z navadno tkanino, kar poenostavi postopek ročnega polaganja in zmanjša napake, kot so gube ali neporavnanost vlaken. Prednost je, da se lahko uporabljajo pri vakuumsko podprtem infuzijskem brizganju smole (VARTM) in prenosnem brizganju smole (RTM).
Mehanske prednosti keper strukture so, da njeni dolgi plovci zmanjšujejo gubanje vlaken. Gubanje vlaken bi teoretično moralo izboljšati učinkovitost pretvorbe natezne trdnosti vlaken, kar omogoča kompozitu, da v celoti izkoristi trdnost vlaken. Vendar keper tkanine nimajo toliko prepletenih niti kot tkanine z navadno vezavo, kar zaradi dodatne prožnosti tkanine nekoliko zniža njihov strižni modul v ravnini.
Sinergijski učinek krepitve keper strukture na toleranco poškodb: Polimerne spojine, ojačane z bazaltnimi vlakni (BFRP) Zanje je že znano, da imajo visoko žilavost, tako da njihovi načini odpovedi običajno vključujejo bolj benigno ekstrakcijo vlaken v nasprotju s krhkim lomom. V tem pogledu geometrija keperja ta pojav še dodatno okrepi. Podaljšana deformabilnost keper tkanine ji daje visoko sposobnost absorpcije energije v primerih udarne obremenitve. Porazdelitev vlaken in majhne cone plastične deformacije razpršijo večjo energijo udarca. Kot taka naravna vzdržljivost BFRP, skupaj z mehanizmom absorpcije energije zaradi keper tkane strukture, ustvarja sinergijski učinek na celotno toleranco poškodb zaradi udarca, kar poveča specifično absorpcijo energije materiala (SEA). Zaradi tega je keper tkanina BFRP odličen kandidat za podvozja brezpilotnih letal ali sprednje robove kril ter območja, izpostavljena trkom ptic ali trkom naplavin, ali katero koli drugo območje, ki znatno poveča strukturno preživetje brezpilotnega letala v kompleksnem operativnem okolju.
