کامپوزیت های ترset به طور گسترده ای در هوافضا به دلیل نسبت قدرت بالا به وزن و ثبات حرارتی مورد استفاده قرار می گیرند. درک رفتار انبساط حرارتی آنها برای اطمینان از یکپارچگی ساختاری تحت تغییرات دما در طول پرواز و عملیات دقیق است.

درک گسترش حرارتی

گسترش حرارتی به تمایل مواد برای تغییر در اندازه در هنگام قرار دادن تغییرات دما اشاره دارد.در کامپوزیت ها، این رفتار بستگی به خواص هر دو ماتریس و مواد تقویت کننده دارد. ضریب گسترش حرارتی (CTE) این تغییر را اندازه گیری می کند و برای پیش بینی ثبات بعدی حیاتی است.

محاسبه CTE در کامپوزیت های Thermoset

کل CTE یک کامپوزیت ترمودینامیکی را می توان با استفاده از قاعده مخلوط ها تخمین زد که بخش های حجم و CTE های فردی اجزای تشکیل دهنده را در نظر می گیرد.

CTE composite = V f * CTE Fiber + V m * CTE matrix

در جایی که V f و V m به ترتیب بخش های حجم فیبر و ماتریس هستند، داده های ورودی دقیق برای هر جزء CTE برای محاسبات دقیق ضروری است.

عوامل موثر بر گسترش حرارتی

عوامل متعددی بر گسترش حرارتی کامپوزیت های حرارتی، از جمله جهت گیری فیبر، روند درمان و کیفیت رابط فیبر-ماtrix تأثیر می گذارد. رفتار آنیستروپیک در کامپوزیت های با فیبرهای هم تراز، که منجر به افزایش نرخ های مختلف در امتداد محور های مختلف می شود، رایج است.

کاربرد در طراحی فضا

مهندسان از محاسبات انبساط حرارتی برای طراحی اجزای هوافضا استفاده می کنند که ثبات بعدی را در محدوده های دما حفظ می کنند، این امر ایمنی، عملکرد و طول عمر قطعات هواپیما را در معرض دوچرخه سواری حرارتی در طول عمل تضمین می کند.