Nghiên cứu xây dựng phương pháp đo hệ số trượt cho phép phục vụ thiết kế chế tạo kết cấu composite tròn xoay bằng phương pháp quấn phi trắc địa
30 lượt xemDOI:
https://doi.org/10.54939/1859-1043.j.mst.93.2024.163-170Từ khóa:
Hệ số trượt; Hệ sô trượt cho phép; Quấn phi trắc địa; Kết cấu composite tròn xoay.Tóm tắt
Kết cấu composite nhận được bằng phương pháp quấn (trụ, cầu, xuyến,...) được dùng trong nhiều lĩnh vực. Để tạo thành kết cấu, sợi được tẩm nhựa và rải lên khuôn quấn theo quỹ đạo trắc địa hoặc phi trắc địa. Quỹ đạo phi trắc địa của sợi là quỹ đạo phi cân bằng, tức là, sợi có xu hướng trượt ngang. Xu hướng trượt sợi được đánh giá qua hệ số trượt (λ), là tỷ số giữa độ cong trắc địa (kg) và pháp tuyến (kn), λ= kg/kn. Khi giá trị lớn hơn giá trị cho phép ([λ]), sợi sẽ bị trượt. Trong bài báo này, từ lý thuyết quỹ đạo sợi, phương pháp đo hệ số trượt cho phép được xây dựng, đồng thời dự báo sai số do xét đến ảnh hưởng của bề rộng băng quấn. Từ đó, khuôn quấn được thiết kế và chế tạo bằng nhựa POM cho tiến hành thí nghiệm. Thực nghiệm được tiến hành trên máy quấn MQC-01CT, vật liệu quấn là sợi thủy tinh có bề rộng băng sợi 6 mm được tẩm ướt bằng nhựa epoxy. Kết quả cho thấy, hệ số trượt cho phép trung bình [λ] = 0,195 với sai số Dλ = 0,063%. Kết quả là cơ sở để xác định hệ số trượt cho phép trong các trường hợp vật liệu composite và khuôn quấn khác nhau, đồng thời, giá trị đo đạc là cơ sở để toán kết cấu-công nghệ quấn vật liệu composite tương ứng.
Tài liệu tham khảo
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]. Dinh Van Hien , Tran Ngoc Thanh , Vu Tung Lam , Tran Thi Thanh Van , Le Van Hao . "Design of planar wound composite vessel based on preventing slippage tendency of fibers". Compos. Struct. 254, 71–78, (2020). DOI: https://doi.org/10.1016/j.compstruct.2020.112854
[2]. Zu, L.; Xu, H.; Zhang, Q.; Jia, X.; Zhang, B.; Li, D. "Design of filament-wound spherical pressure vessels based on non-geodesic trajectories". Compos. Struct. 218, 71–78, (2019). DOI: https://doi.org/10.1016/j.compstruct.2019.03.045
[3]. S. Neunkirchen1, R. Schledjewski1, "Determination of the friction coefficient in dry-fiber filament winding", ECCM18 - 18th European Conference on Composite Materials, (2018).
[4]. Gray A, "Modern differential geometry of curves and surfaces", Boca Ration: CRC press; (1993).
[5]. Sotiris Koussios, Otto K. Bergsm. "Friction Experiments for Filament Winding Applications", Delft University of Technology, Kluyverweg 1, 2629.
[6]. G. Di Vita, M. Grimaldi, M. Marchetti, and P. Moroni. "The Filament Winding Manufacturing Technique: Studies on the Determination of the Friction Coefficient and on the Optimization of Feed-Eye Motion". Advanced Materials: Looking ahead to the 21. century. International SAMPE Technical Conference. Boston, MA, (1990).
