サーモセットコンポジットは、高強度から重量比、熱安定性まで、航空宇宙で広く使用されています。熱膨張動作を理解することは、飛行と操作中に経験した温度変化の下で構造的完全性を確保する上で不可欠です。熱膨張の正確な計算は、これらの条件に障害を許さないコンポーネントの設計に役立ちます。

熱膨張の理解

熱膨張は、温度変化に従ったときに、材料のサイズの変化を変化させる傾向を示します。 複合体では、この動作は、マトリックスと補強材の性質に依存します。 熱膨張係数(CTE)はこの変化を定量化し、寸法安定性を予測するために不可欠です。

サーモセットコンポジットにおけるCTEの計算

サーモセットコンポジットのCTEは、混合物の規則を使用して推定することができます。これは、体積分量と構成体の個々のCTEを考慮する。 式は次のとおりです。

[CTE composite = V f * CTE fiber + V m * CTE matrix]

[]V f]と[V m]は、それぞれ繊維とマトリックスの音量の分岐です。各コンポーネントのCTEの正確な入力データは、正確な計算のために必要です。

要因 熱拡張に影響を及ぼす

複数の要因は、繊維の方向性、硬化プロセス、および繊維マトリックスインターフェイスの品質を含む熱的変化に影響を与えます。 異方性行動は、異なる軸に沿って異なる拡張率につながる、整列繊維と複合体で共通しています。

航空宇宙設計の応用

エンジニアは温度範囲を渡る次元安定性を維持する大気空間の部品を設計するのに熱拡張の計算を使用します。これは操作の間に熱循環に基づく航空機の部品の安全、性能および長寿を保障します。