複合材料の設計は、疲労に抵抗する、循環負荷下での材料の動作を理解することを含みます。 適切な設計慣行は、複合構造の寿命を延ばし、さまざまなアプリケーションで信頼性を向上させることができます。

複合体における疲労の理解

疲労とは、繰り返しローディングとアンロードサイクルを被った材料で起こる進行性のある損傷を指します。 複合体では、疲労は亀裂の開始と成長につながる可能性があり、最終的には故障を引き起こします。 疲労寿命に影響を与える要因を認識することは、効果的な設計にとって不可欠です。

疲労の抵抗を高めるための実用的なヒント

複合材料の疲労性能を向上させるいくつかの戦略:

  • 繊維の方向性を最適化:[] 期待される負荷方向を処理するアライグ繊維。
  • 高品質マトリクス素材:[ 優れた疲労特性を持つマトリクスを選択します。
  • 適切な製造工程:[ 欠陥を最小限に抑え、亀裂を開始できる無効化。
  • ]負荷配分の設計:]は、スムーズな移行と丸みのあるエッジによるストレス濃度を避けます。
  • 表面処理:[]]]表面欠陥を減らすためにコーティングか処置を使用して下さい。

疲労生活の計算

計算は、ストレスレベルとサイクル数を推定することを含みます 複合体は、障害の前に耐えることができます。 S-N曲線(ストレス対サイクル数)は、一般的に使用される、実験データから派生します。 ベースキン式は、多くの場合、適用されます。

σa]]] = σ ']]f] (N[b[])]]] [

σaは、ストレスの広さ、σfは疲労強度係数、]]は、サイクルの回数であり、FLT:10]は、疲労強度係数が予測されると、は、疲労強度係数が予測されると、[FLT:]は、および[FLT:[FLT:]は、寿命を予測する。