Hiilikuitukomposiittien jäännöspaineet kehittyvät kovettumisprosessin aikana lämpölaajenemisen ja kutistumisen erojen vuoksi. Näiden jännitysten laskeminen on välttämätöntä lopputuotteen rakenteellisen eheyden ja suorituskyvyn varmistamiseksi.

Tekijät, jotka vaikuttavat jäljellä oleviin Stresssiin

Useat tekijät vaikuttavat komposiittien jäännösjännitysten suuruuteen kovettumisen aikana. Näitä ovat materiaalien lämpölaajenemiskertoimet, kovettumislämpötila ja kovettumissyklin kesto. Näiden parametrien vaihtelut voivat johtaa epätasaiseen jännityksen jakautumiseen materiaalin sisällä.

Lasketaan jäännösstressejä

Laskelmassa on tyypillisesti ymmärrettävä jäähdytyksen aikana syntyvät lämpökannat suolalämpötilasta huoneenlämpöön. Jäännösjännityksen peruskaava (σ) on:

]σ = E × ε

jossa E on komposiittien elastinen modulaatio ja ε on jäännöskanta. Jäljelle jäävä kanta voidaan arvioida käyttämällä lämpölaajenemiskertoimien ja lämpötilan muutoksen eroa:

]ε = (α c - α m) × ΔT

Tässä α c ja α m ovat komposiittien lämpölaajenemiskertoimet ja matriisin ΔT on lämpötilan muutos kovettumisen aikana.

Käytännön näkökohdat

Jäännösjännitysten tarkka laskeminen edellyttää tarkkoja materiaaliominaisuuksia ja syklin syklitietoja. Finiittistä elementtianalyysiä (FEA) käytetään usein yksityiskohtaisempaan mallintamiseen, monimutkaiseen geometriittiin ja materiaalikäyttäytymiseen.

Jäännöspaineiden hallintaan kuuluu parametreja ja materiaalin valintaa koskevien parametreja optimoimalla sisäisten rasitusten minimointi ja estämään virheitä, kuten käämitystä tai halkeamista.