Fornecedor de equipamentos e acessórios esportivos em fibra de carbono

As peças em forma de fibra de carbono são adequadas para uso em áreas de concentração de tensão dinâmica em equipamentos esportivos?

1. Vantagens de desempenho de Equipamento esportivo Peças em forma de fibra de carbono

1.1 características leves e de alta resistência
Sua força específica e módulo específico excedem em muito os dos materiais de metal tradicionais, como ligas de alumínio e aço. A força específica refere -se à proporção da força de um material e sua densidade, enquanto o módulo específico refere -se à proporção do módulo elástico e sua densidade. Isso significa que, sob os mesmos requisitos de força estrutural, o uso de materiais de fibra de carbono pode reduzir significativamente o peso do equipamento. Para equipamentos esportivos, a redução de peso é de vital importância. Tomando bicicletas como exemplo, o quadro é o componente central da bicicleta. O uso de peças em forma de fibra de carbono para fabricar a estrutura pode reduzir significativamente o peso de todo o veículo, garantindo a força estrutural. As bicicletas mais leves permitem que os atletas acelerem, subam e controle mais facilmente durante a pilotagem, melhorando bastante a flexibilidade e o conforto operacionais. Quando os atletas cavalgam por um longo tempo, eles não se sentirão muito cansados devido à estrutura pesada, para que possam funcionar melhor em seu nível competitivo.

1.2 Recursos de design de forma complexos
As peças em forma de fibra de carbono podem atingir formas geométricas complexas através do design do molde. Os equipamentos esportivos geralmente precisam ser personalizados e funcionalmente projetados de acordo com diferentes requisitos de esportes e uso. No design dos esquis, a forma dos esquis precisa ser cuidadosamente projetada para se adaptar a diferentes qualidades de neve e estilos de esqui. O equipamento de fibra de fibra de carbono peças em forma especial pode facilmente obter curvas complexas nas bordas dos esquis e estruturas côncavas e convexas específicas na superfície da placa para atender às diferentes necessidades dos esquiadores ao girar, acelerar e desacelerar. No design dos assentos de corrida, as peças de formato especial de fibra de carbono podem ser personalizadas de acordo com as curvas do corpo do motorista para fornecer melhor suporte e embalagem e melhorar o conforto e a segurança do motorista durante a direção intensa e de alta velocidade.

1.3 Propriedades anti-fadiga
Os compósitos de fibra de carbono mostram boas propriedades anti-fadiga sob cargas dinâmicas. Os equipamentos esportivos serão submetidos a várias cargas dinâmicas durante o uso, como os inchaços das bicicletas durante a pilotagem e o impacto dos esquis na neve. Essas cargas dinâmicas causarão pequenos danos e concentração de tensão dentro do material, e o acúmulo de longo prazo pode causar fadiga material, expansão de trincas e até fratura. Os compósitos de fibra de carbono podem resistir efetivamente a esse dano por fadiga devido ao reforço de suas fibras e ao efeito de ligação da matriz de resina. Na fabricação de raquetes de tênis, a aplicação de peças em formato especial de equipamentos de fibra de fibra de carbono permite que as raquetes de tênis mantenham um bom desempenho durante a batida frequente, prolongando a vida útil das raquetes de tênis.

1.4 Características de amortecimento
Os materiais compósitos de fibra de carbono têm excelentes características de amortecimento e podem absorver efetivamente a energia de vibração. Durante o exercício, a vibração do equipamento afetará o desempenho e o conforto dos atletas. Durante a condução de um carro, a vibração do corpo do carro afetará o controle e a visão do motorista. As peças de formato especial de fibra de carbono de novos materiais do Dongli podem reduzir a amplitude de vibração do equipamento e reduzir o desconforto dos atletas durante o exercício, absorvendo e dispersando a energia de vibração. Na fabricação de raquetes de badminton, a aplicação de peças em formato especial de fibra de carbono permite que as raquetes de badminton reduzam a vibração ao atingir a bola e melhorar a precisão e a estabilidade de bater na bola.

2. Características e desafios das áreas de concentração de estresse dinâmicas

2.1 Características regionais
As áreas de concentração de tensão dinâmica geralmente aparecem nas peças de conexão, dobras ou locais complexos de força de equipamentos esportivos. O suporte inferior de uma estrutura de bicicleta é uma parte importante que conecta a coroa, o eixo médio e a estrutura. É submetido a grandes forças de torque e flexão durante a pilotagem. O triângulo traseiro é a parte que conecta a roda traseira e a estrutura. É submetido a cargas dinâmicas complexas durante a aceleração, desaceleração e giro. A borda da placa de esqui entra em contato com a superfície da neve durante o esqui e é submetida a forças de atrito e impacto, que são propensas à concentração de estresse.

2.2 Desafios
Essas áreas são submetidas a cargas dinâmicas periódicas durante o exercício, o que pode levar facilmente à concentração de estresse, o que, por sua vez, causa fadiga do material, propagação de trincas e até fratura. Os materiais utilizados nessas áreas precisam ter alta resistência e alta tenacidade. A alta resistência pode suportar grandes cargas dinâmicas sem danos, e a alta tenacidade pode absorver a energia quando o material é impactado para evitar a rápida expansão das rachaduras. O material também precisa ter uma boa resistência à fadiga e manter o desempenho estável sob cargas dinâmicas de longo prazo. Os materiais usados no suporte do motor de um carro de corrida precisam poder trabalhar de forma estável por um longo tempo sob a vibração e o impacto do motor. Além disso, excelente tolerância a danos também é necessária. Mesmo que ocorram as microcracks, o material pode manter uma certa capacidade de dar carga para evitar acidentes causados por fraturas repentinas. Além disso, a processabilidade e a controlabilidade de custos também são fatores que precisam ser considerados, o que é conveniente para a moldagem de estruturas complexas, e o custo está dentro de uma faixa aceitável.

3. Análise de aplicação de peças de formato especial de fibra de carbono em áreas dinâmicas de concentração de estresse

3.1 Projeto de otimização estrutural
Em termos de projeto de otimização estrutural, otimização topológica, design biônico e outros meios podem ser usados para fazer com que partes de formato especial da fibra de carbono obtenham distribuição de tensão uniforme em áreas-chave e reduza a concentração de tensão. A otimização topológica é um método matemático que otimiza a distribuição do material em uma determinada área de design com base em determinadas condições de carga, restrições e indicadores de desempenho. Através da otimização topológica, o layout ideal do material pode ser encontrado para tornar a distribuição de tensão de peças de fibra de carbono mais uniformes quando submetidas a cargas dinâmicas. O projeto variável da seção transversal na área de cinco vias da estrutura da bicicleta, combinada com a otimização do ângulo de fibra de carbono, pode melhorar significativamente a força estrutural. O projeto variável da seção transversal pode ajustar a forma e o tamanho da seção transversal da estrutura de acordo com as condições de tensão da área de cinco vias, para que o material seja mais espesso nas partes com maior tensão e relativamente mais fino nas partes com menos estresse, melhorando assim a taxa de utilização do material. A otimização do ângulo de fibra de carbono é ajustar o ângulo de posicionamento da fibra de carbono de acordo com a direção da força da estrutura, de modo que a direção de reforço da fibra de carbono é consistente com a direção da força, melhorando assim a força e a rigidez da estrutura.

3.2 Sinergia entre materiais e processos
A sinergia entre materiais e processos também é crucial. Os novos materiais do Dongli usa a capacidade completa de controle de processo, desde tecelagem, pré-gravador até moldagem por autoclave, para obter uma produção de alta qualidade de peças de formato especial de fibra de carbono. Durante o processo de tecelagem, a uniformidade e a força do tecido são garantidas controlando com precisão o arranjo e a densidade das fibras de carbono. Prepreg é um material que pré-imprega a fibra de carbono com uma matriz de resina, e sua qualidade afeta diretamente o desempenho do produto final. Os novos materiais dongli utilizam a tecnologia avançada de preparação pré -gravista para garantir que a matriz de resina seja uniformemente infiltrada na fibra de carbono e melhorar a força de ligação do material. A tecnologia de moldagem por autoclave é um processo de moldagem de material composto de fibra de carbono comumente usado. Ao curar a matriz de resina sob alta temperatura e alta pressão, a fibra de carbono e a matriz de resina são fortemente combinadas para formar uma parte em formato de fibra de carbono com excelente desempenho. A tecnologia de moldagem por autoclave pode garantir que as peças em forma de fibra de carbono tenham propriedades mecânicas consistentes e a qualidade da superfície na área de concentração de tensão dinâmica.

3.3 Verificação e teste de desempenho
Verificação e teste de desempenho são links necessários antes da aplicação. São necessários testes abrangentes de desempenho mecânico, incluindo tração estática, testes de flexão e testes dinâmicos de fadiga. Os testes de tração estática podem medir a resistência à tração, o módulo elástico e outros indicadores de desempenho dos perfis de fibra de carbono e avaliar sua capacidade de suportar carga sob cargas estáticas. Os testes de flexão podem medir a resistência à flexão e o módulo de flexão dos materiais para entender a deformação e os danos dos materiais sob cargas de flexão. Os testes dinâmicos de fadiga simulam as cargas dinâmicas no uso real, carregam repetidamente e descarregam perfis de fibra de carbono e observe a vida de fadiga e as mudanças de desempenho dos materiais. Através desses testes, a confiabilidade dos perfis de fibra de carbono no uso real pode ser garantida. Os novos materiais dongli usam o sistema de controle de tensão e os teares inteligentes desenvolvidos independentemente para garantir a uniformidade e a densidade do tecido, fornecendo uma base para a verificação do desempenho. O sistema de controle de tensão pode controlar com precisão a tensão da fibra de carbono durante o processo de tecelagem para evitar a deformação e a degradação do desempenho do tecido devido à tensão desigual. Os teares inteligentes podem realizar a automação e inteligência do processo de tecelagem e melhorar a qualidade e a eficiência da produção do tecido.

3.4 Tecnologia de conexão
Na área de concentração dinâmica de tensão, a tecnologia de conexão entre perfis de fibra de carbono e outros componentes também é fundamental. Devido à particularidade dos materiais de fibra de carbono, os métodos tradicionais de conexão de metal podem não atender aos requisitos. Atualmente, os métodos de conexão comumente usados incluem colagem, conexão mecânica e conexão híbrida. A colagem é o uso de adesivos para vincular peças em forma de fibra de carbono em outras peças. Tem as vantagens da alta resistência da conexão e da distribuição de estresse uniforme, mas o desempenho dos adesivos será afetado por fatores ambientais. A conexão mecânica é conectar peças através de peças mecânicas, como parafusos e rebites. Tem as vantagens de conexão confiável e desmontagem fácil, mas causará a concentração de estresse no local da conexão. A conexão híbrida combina colagem e conexão mecânica para dar um jogo completo às vantagens dos dois métodos de conexão e melhorar a confiabilidade e a durabilidade da conexão.