カーボンファイバー製スポーツ用品・アクセサリーサプライヤー

炭素繊維型の部品は、スポーツ用品の動的ストレス集中領域で使用するのに適していますか？

1。パフォーマンスの利点 スポーツ用品カーボン繊維型部品

1.1軽量および高強度の特性
その特定の強度と特定の弾性率は、アルミニウム合金や鋼などの従来の金属材料の強度をはるかに上回っています。特定の強度とは、材料の強度の密度との比を指し、特定の弾性率は弾性率とその密度の比を指します。これは、同じ構造強度要件の下で、炭素繊維材料の使用が機器の重量を大幅に減らすことができることを意味します。スポーツ用品の場合、減量は非常に重要です。自転車を例にとると、フレームは自転車のコアコンポーネントです。フレームを製造するために炭素繊維型部品を使用すると、車両全体の重量を大幅に減らしながら、構造強度を確保できます。軽量自転車により、アスリートはライディング中に加速し、登り、制御し、運用上の柔軟性と快適性を大幅に改善できます。アスリートが長い間乗るとき、彼らは重いフレームのために過度に疲れているとは感じないので、競争力のあるレベルでパフォーマンスを向上させることができます。

1.2複雑な形状設計機能
炭素繊維型の部品は、金型設計を通じて複雑な幾何学的形状を実現できます。スポーツ用品は、さまざまなスポーツと使用の要件に従ってパーソナライズされ、機能的に設計される必要があることがよくあります。スキーのデザインでは、スキーの形状は、さまざまな雪の品質やスキースタイルに適応するように慎重に設計する必要があります。カーボンファイバースポーツ用品特別な形の部品は、スキーの端で複雑な曲線を簡単に実現し、ボード表面に特定の凹面および凸構造を実現し、回転、加速、減速するときにスキーヤーのさまざまなニーズを満たすことができます。レースシートの設計では、カーボンファイバーの特別な形の部品をドライバーのボディカーブに従ってカスタマイズして、より良いサポートとラッピングを提供し、高速で激しい運転中のドライバーの快適性と安全性を向上させることができます。

1.3アンチ疲労プロパティ
炭素繊維複合材料は、動的荷重の下で優れた抗疲労特性を示します。スポーツ用品は、ライディング中の自転車の隆起や雪へのスキーの影響など、使用中にさまざまな動的荷重を受けます。これらの動的荷重は、材料内の小さな損傷と応力集中を引き起こし、長期的な蓄積は材料の疲労、亀裂の膨張、さらには骨折さえ引き起こす可能性があります。炭素繊維複合材料は、繊維の補強と樹脂マトリックスの結合効果により、この疲労損傷に効果的に抵抗できます。テニスラケットの製造では、カーボンファイバースポーツ用品の特別な形の部品を適用することで、テニスラケットが頻繁に打撃中に優れた性能を維持し、テニスラケットのサービス寿命を延ばすことができます。

1.4減衰特性
炭素繊維複合材料は優れた減衰特性を持ち、振動エネルギーを効果的に吸収できます。運動中、機器の振動は、アスリートのパフォーマンスと快適さに影響します。車の運転中、車の体の振動はドライバーのコントロールと視力に影響します。 Dongli New Materials Carbon Fiber特別な部品は、機器の振動振幅を減らし、振動エネルギーを吸収および分散させることにより、運動中のアスリートの不快感を軽減できます。バドミントンラケットの製造では、炭素繊維の特別な形の部品を適用すると、バドミントンラケットがボールを打つときの振動を減らし、ボールを打つことの精度と安定性を向上させることができます。

2。動的ストレス集中領域の特性と課題

2.1地域の特性
通常、動的応力集中領域は、スポーツ用品の接続部品、曲がり、または複雑な力の位置に表示されます。自転車フレームの下ブラケットは、チェーンリング、中軸、フレームを接続する重要な部分です。ライディング中に大きなトルクと曲げの力を受けます。リアトライアングルは、後輪とフレームを接続する部分です。加速、減速、旋回中に複雑な動的荷重がかかります。スキーボードの端は、スキー中に雪の表面に接触し、ストレス集中を起こしやすい摩擦力と衝撃力にさらされます。

2.2課題
これらの領域は、運動中に定期的な動的荷重を受けます。これは、ストレス濃度に簡単につながる可能性があり、それが物質的な疲労、亀裂の伝播、さらには骨折を引き起こします。そのような地域で使用される材料は、強度と高い靭性を高くする必要があります。高強度は、損傷のない大きな動的荷重に耐えることができ、材料が衝撃を受けて亀裂の急速な拡大を防ぐと、高い靭性がエネルギーを吸収できます。また、材料は良好な疲労抵抗を持ち、長期的な動的負荷の下で安定した性能を維持する必要があります。レーシングカーのエンジンブラケットで使用される材料は、エンジンの振動と衝撃の下で長い間安定して作業できる必要があります。さらに、優れた損傷耐性も必要です。マイクロクラックが発生したとしても、材料は、突然の骨折によって引き起こされる事故を避けるために、特定の負荷を負担する能力を維持できます。さらに、処理可能性とコスト制御性も考慮する必要がある要因であり、複雑な構造の成形に便利であり、コストは許容範囲内です。

3。動的な応力集中領域における炭素繊維の特別な形状部のアプリケーション分析

3.1構造最適化設計
構造的最適化設計の観点から、トポロジー的最適化、バイオニック設計、その他の手段を使用して、炭素繊維の特別な形状の部品が重要な領域で均一なストレス分布を達成し、ストレス集中を減らすことができます。トポロジー的最適化は、特定の負荷条件、制約、パフォーマンスインジケーターに基づいて、特定の設計領域の材料分布を最適化する数学的方法です。トポロジー的最適化により、最適な材料レイアウトを見つけることができ、炭素繊維の特殊型部品の応力分布を動的荷重にかけると、より均一になります。自転車フレームの5方向の領域における可変断面設計は、炭素繊維角の最適化と組み合わされて、構造強度を大幅に改善できます。可変断面設計は、5方向の領域の応力条件に応じてフレームの断面形状とサイズを調整することができるため、材料はストレスが大きく、ストレスが少ない部品が比較的薄くなり、材料の利用率が改善されます。炭素繊維の角度の最適化は、炭素繊維の力方向に応じて炭素繊維の敷設角を調整し、炭素繊維の補強方向が力方向と一致し、それによってフレームの強度と剛性を改善することです。

3.2材料とプロセスの相乗効果
材料とプロセスの相乗効果も重要です。 Dongli New Materialsは、織り、プリプレグからオートクレーブ成形まで、完全なプロセス制御機能を使用して、炭素繊維特殊形状の部品の高品質の生産を実現します。織りプロセス中、炭素繊維の配置と密度を正確に制御することにより、布の均一性と強度が保証されます。 Prepregは、炭素繊維を樹脂マトリックスに事前に妊娠させる材料であり、その品質は最終製品のパフォーマンスに直接影響します。 Dongli New Materialsは、高度なPrepreg準備技術を使用して、樹脂マトリックスが均一に炭素繊維に浸透し、材料の結合強度を改善することを保証します。オートクレーブモールディングテクノロジーは、一般的に使用される炭素繊維複合材料成形プロセスです。高温と高圧下で樹脂マトリックスを硬化させることにより、炭素繊維と樹脂マトリックスをしっかりと組み合わせて、優れた性能を備えた炭素繊維特殊部品を形成します。オートクレーブ成形技術は、炭素繊維の特別な形の部品が、動的応力集中領域に一貫した機械的特性と表面品質を持つことを保証できます。

3.3パフォーマンスの検証とテスト
パフォーマンスの検証とテストは、アプリケーション前に必要なリンクです。静的引張、曲げテスト、動的疲労テストなど、包括的な機械的パフォーマンステストが必要です。静的引張試験は、炭素繊維プロファイルの引張強度、弾性弾性率、およびその他の性能指標を測定し、静的負荷の下での荷重含有能力を評価することができます。曲げテストは、材料の曲げ強度と曲げ弾性率を測定して、曲げ荷重下の材料の変形と損傷を理解することができます。動的疲労テストは、実際の使用における動的負荷をシミュレートし、炭素繊維プロファイルを繰り返し負荷と荷降ろしし、材料の疲労寿命と性能の変化を観察します。これらのテストにより、実際の使用における炭素繊維プロファイルの信頼性を確保できます。 Dongli New Materialsは、張力制御システムを使用し、インテリジェントルームが独立して開発され、ファブリックの均一性と密度を確保し、パフォーマンス検証の基礎を提供します。張力制御システムは、織りプロセス中の炭素繊維の張力を正確に制御し、不均一な張力による布の変形と性能低下を避けることができます。インテリジェントロームは、織りプロセスの自動化とインテリジェンスを実現し、生地の品質と生産効率を向上させることができます。

3.4接続技術
動的応力集中領域では、炭素繊維プロファイルと他のコンポーネントの間の接続技術も重要です。炭素繊維材料の特殊性により、従来の金属接続法は要件を満たしていない場合があります。現在、一般的に使用される接続方法には、接着、機械的接続、ハイブリッド接続が含まれます。接着とは、接着剤を使用して炭素繊維の特殊な形の部品を他の部品に結合することです。接続強度が高く、均一な応力分布の利点がありますが、接着剤の性能は環境要因の影響を受けます。機械的接続とは、ボルトやリベットなどの機械部品を介して部品を接続することです。信頼できる接続と簡単な分解の利点がありますが、接続サイトでストレス集中を引き起こします。ハイブリッド接続は接着と機械的接続を組み合わせて、2つの接続方法の利点に完全なプレイを与え、接続の信頼性と耐久性を向上させます。