pemasok peralatan dan aksesori olahraga serat karbon

Apakah bagian berbentuk serat karbon cocok untuk digunakan di area konsentrasi stres dinamis di peralatan olahraga?

1. Keuntungan kinerja Peralatan olahraga bagian berbentuk serat karbon

1.1 Karakteristik ringan dan berkekuatan tinggi
Kekuatan spesifik dan modulus spesifiknya jauh melebihi bahan logam tradisional, seperti paduan aluminium dan baja. Kekuatan spesifik mengacu pada rasio kekuatan material terhadap kepadatannya, sementara modulus spesifik mengacu pada rasio modulus elastis terhadap kepadatannya. Ini berarti bahwa di bawah persyaratan kekuatan struktural yang sama, penggunaan bahan serat karbon dapat secara signifikan mengurangi berat peralatan. Untuk peralatan olahraga, pengurangan berat badan sangat penting. Mengambil sepeda sebagai contoh, bingkai adalah komponen inti dari sepeda. Penggunaan bagian berbentuk serat karbon untuk memproduksi bingkai dapat secara signifikan mengurangi berat seluruh kendaraan sambil memastikan kekuatan struktural. Sepeda yang lebih ringan memungkinkan atlet untuk mempercepat, memanjat, dan mengendalikan lebih mudah selama berkuda, sangat meningkatkan fleksibilitas dan kenyamanan operasional. Ketika atlet naik untuk waktu yang lama, mereka tidak akan merasa terlalu lelah karena kerangka yang berat, sehingga mereka dapat berkinerja lebih baik di tingkat kompetitif mereka.

1.2 Kemampuan Desain Bentuk Kompleks
Bagian berbentuk serat karbon dapat mencapai bentuk geometris yang kompleks melalui desain cetakan. Peralatan olahraga seringkali perlu dipersonalisasi dan dirancang secara fungsional sesuai dengan berbagai persyaratan olahraga dan penggunaan. Dalam desain ski, bentuk ski perlu dirancang dengan hati -hati untuk beradaptasi dengan kualitas salju yang berbeda dan gaya ski. Peralatan olahraga serat karbon Bagian-bagian berbentuk khusus dapat dengan mudah mencapai kurva kompleks di tepi ski dan struktur cekung dan cembung spesifik di permukaan papan untuk memenuhi kebutuhan pemain ski yang berbeda saat berputar, berakselerasi, dan melambat. Dalam desain kursi balap, suku cadang berbentuk serat khusus dapat disesuaikan sesuai dengan kurva tubuh pengemudi untuk memberikan dukungan dan pembungkus yang lebih baik, dan meningkatkan kenyamanan dan keamanan pengemudi selama berkecepatan tinggi dan mengemudi yang intens.

1.3 Sifat Anti-Fatigue
Komposit serat karbon menunjukkan sifat anti-kelelahan yang baik di bawah beban dinamis. Peralatan olahraga akan mengalami berbagai beban dinamis selama penggunaan, seperti benjolan sepeda selama berkuda dan dampak ski pada salju. Beban dinamis ini akan menyebabkan kerusakan kecil dan konsentrasi tegangan di dalam material, dan akumulasi jangka panjang dapat menyebabkan kelelahan material, ekspansi retak dan bahkan patah tulang. Komposit serat karbon dapat secara efektif menahan kerusakan kelelahan ini karena penguatan seratnya dan efek ikatan dari matriks resin. Dalam pembuatan raket tenis, penerapan peralatan olahraga serat karbon, bagian-bagian berbentuk khusus memungkinkan raket tenis untuk mempertahankan kinerja yang baik selama pukulan yang sering, memperluas masa pakai raket tenis.

1.4 Karakteristik redaman
Bahan komposit serat karbon memiliki karakteristik redaman yang sangat baik dan dapat secara efektif menyerap energi getaran. Selama berolahraga, getaran peralatan akan mempengaruhi kinerja dan kenyamanan atlet. Selama mengemudi mobil, getaran tubuh mobil akan mempengaruhi kontrol dan penglihatan pengemudi. Dongli Bahan Baru Suku Cadang Berbentuk Khusus Karbon dapat mengurangi amplitudo getaran peralatan dan mengurangi ketidaknyamanan atlet selama berolahraga dengan menyerap dan menyebarkan energi getaran. Dalam pembuatan raket bulutangkis, penerapan bagian-bagian serat khusus karbon memungkinkan raket bulutangkis untuk mengurangi getaran saat memukul bola, dan meningkatkan akurasi dan stabilitas memukul bola.

2. Karakteristik dan tantangan area konsentrasi stres dinamis

2.1 Karakteristik regional
Area konsentrasi tegangan dinamis biasanya muncul di bagian koneksi, tikungan atau lokasi kekuatan kompleks peralatan olahraga. Braket bawah bingkai sepeda adalah bagian penting yang menghubungkan rantai, poros tengah, dan bingkai. Itu mengalami torsi besar dan pasukan lentur selama berkuda. Segitiga belakang adalah bagian yang menghubungkan roda belakang dan bingkai. Ini mengalami beban dinamis yang kompleks selama akselerasi, perlambatan dan putaran. Tepi papan ski menghubungi permukaan salju selama ski, dan mengalami kekuatan gesekan dan dampak, yang rentan terhadap konsentrasi stres.

2.2 Tantangan
Area -area ini mengalami beban dinamis periodik selama latihan, yang dapat dengan mudah menyebabkan konsentrasi tegangan, yang pada gilirannya menyebabkan kelelahan material, perambatan retak dan bahkan patah tulang. Bahan -bahan yang digunakan di area tersebut perlu memiliki kekuatan tinggi dan ketangguhan yang tinggi. Kekuatan tinggi dapat menahan beban dinamis yang besar tanpa kerusakan, dan ketangguhan yang tinggi dapat menyerap energi ketika material dipengaruhi untuk mencegah ekspansi retakan yang cepat. Bahan tersebut juga perlu memiliki ketahanan kelelahan yang baik dan mempertahankan kinerja yang stabil di bawah beban dinamis jangka panjang. Bahan yang digunakan dalam braket mesin mobil balap harus dapat bekerja secara stabil untuk waktu yang lama di bawah getaran dan dampak mesin. Selain itu, toleransi kerusakan yang sangat baik juga diperlukan. Bahkan jika microcrack terjadi, bahan tersebut dapat mempertahankan kapasitas penahan beban tertentu untuk menghindari kecelakaan yang disebabkan oleh patah tulang mendadak. Selain itu, kemampuan proses dan pengendalian biaya juga merupakan faktor yang perlu dipertimbangkan, yang nyaman untuk cetakan struktur yang kompleks, dan biayanya berada dalam kisaran yang dapat diterima.

3. Analisis Aplikasi Bagian Berbentuk Khusus Serat Karbon di Area Konsentrasi Stres Dinamis

3.1 Desain Optimalisasi Struktural
Dalam hal desain optimasi struktural, optimasi topologi, desain bionik dan cara lain dapat digunakan untuk membuat bagian serat karbon berbentuk khusus mencapai distribusi tegangan yang seragam di area utama dan mengurangi konsentrasi tegangan. Optimalisasi Topologis adalah metode matematika yang mengoptimalkan distribusi material dalam area desain yang diberikan berdasarkan kondisi beban, kendala, dan indikator kinerja tertentu. Melalui optimasi topologi, tata letak material yang optimal dapat ditemukan untuk membuat distribusi tegangan bagian-bagian berbentuk khusus serat karbon lebih seragam ketika mengalami beban dinamis. Desain penampang variabel di area lima arah bingkai sepeda, dikombinasikan dengan optimalisasi sudut ply serat karbon, dapat secara signifikan meningkatkan kekuatan struktural. Desain penampang variabel dapat menyesuaikan bentuk dan ukuran bingkai cross-sectional sesuai dengan kondisi tegangan area lima arah, sehingga bahan lebih tebal pada bagian-bagian dengan tegangan yang lebih besar dan relatif lebih tipis pada bagian-bagian dengan lebih sedikit tekanan, sehingga meningkatkan laju pemanfaatan material. Optimalisasi sudut ply serat karbon adalah menyesuaikan sudut peletakan serat karbon sesuai dengan arah gaya bingkai, sehingga arah tulangan serat karbon konsisten dengan arah gaya, sehingga meningkatkan kekuatan dan kekakuan bingkai.

3.2 Sinergi antara bahan dan proses
Sinergi antara bahan dan proses juga penting. Bahan baru Dongli menggunakan kemampuan kontrol proses penuh, dari tenun, prepreg hingga cetakan autoklaf, untuk mencapai produksi berkualitas tinggi dari bagian-bagian berbentuk khusus serat karbon. Selama proses menenun, keseragaman dan kekuatan kain dipastikan dengan secara tepat mengendalikan pengaturan dan kepadatan serat karbon. Prepreg adalah bahan yang pra-meresap serat karbon dengan matriks resin, dan kualitasnya secara langsung mempengaruhi kinerja produk akhir. Dongli Bahan Baru Menggunakan Teknologi Persiapan Prepreg Lanjutan untuk memastikan bahwa matriks resin diinfiltrasi secara seragam ke dalam serat karbon dan meningkatkan kekuatan ikatan material. Teknologi cetakan autoclave adalah proses pencetakan bahan komposit serat karbon yang umum digunakan. Dengan menyembuhkan matriks resin di bawah suhu tinggi dan tekanan tinggi, serat karbon dan matriks resin dikombinasikan dengan erat untuk membentuk bagian khusus serat karbon dengan kinerja yang sangat baik. Teknologi cetakan autoclave dapat memastikan bahwa bagian-bagian berbentuk khusus serat karbon memiliki sifat mekanik yang konsisten dan kualitas permukaan di area konsentrasi tegangan dinamis.

3.3 Verifikasi dan Pengujian Kinerja
Verifikasi dan pengujian kinerja adalah tautan yang diperlukan sebelum aplikasi. Diperlukan tes kinerja mekanik yang komprehensif, termasuk tes tarik statis, lentur dan tes kelelahan dinamis. Tes tarik statis dapat mengukur kekuatan tarik, modulus elastis dan indikator kinerja profil serat karbon lainnya, dan mengevaluasi kapasitas bantalan beban mereka di bawah beban statis. Tes lentur dapat mengukur kekuatan lentur dan modulus bending bahan untuk memahami deformasi dan kerusakan bahan di bawah beban lentur. Tes kelelahan dinamis mensimulasikan beban dinamis dalam penggunaan aktual, berulang kali memuat dan membongkar profil serat karbon, dan mengamati masa pakai kelelahan dan perubahan kinerja bahan. Melalui tes ini, keandalan profil serat karbon dalam penggunaan aktual dapat dipastikan. Dongli Bahan Baru menggunakan sistem kontrol tegangan dan alat tenun cerdas yang dikembangkan secara independen untuk memastikan keseragaman dan kepadatan kain, memberikan dasar untuk verifikasi kinerja. Sistem kontrol tegangan dapat secara akurat mengontrol ketegangan serat karbon selama proses menenun untuk menghindari deformasi dan degradasi kinerja kain karena tegangan yang tidak rata. Alat tenun cerdas dapat mewujudkan otomatisasi dan kecerdasan proses tenun, dan meningkatkan kualitas dan efisiensi produksi kain.

3.4 Teknologi Koneksi
Di area konsentrasi stres dinamis, teknologi koneksi antara profil serat karbon dan komponen lainnya juga merupakan kunci. Karena kekhasan bahan serat karbon, metode koneksi logam tradisional mungkin tidak memenuhi persyaratan. Saat ini, metode koneksi yang umum digunakan termasuk perekatan, koneksi mekanis dan koneksi hibrida. Lak adalah penggunaan perekat untuk mengikat bagian-bagian berbentuk serat karbon ke bagian lain. Ini memiliki keunggulan kekuatan koneksi yang tinggi dan distribusi tegangan yang seragam, tetapi kinerja perekat akan dipengaruhi oleh faktor lingkungan. Koneksi mekanis adalah untuk menghubungkan bagian bersama melalui bagian mekanis seperti baut dan paku keling. Ini memiliki keunggulan koneksi yang andal dan pembongkaran yang mudah, tetapi akan menyebabkan konsentrasi stres di lokasi koneksi. Koneksi hybrid menggabungkan ikatan dan koneksi mekanis untuk memberikan permainan penuh untuk keuntungan dari dua metode koneksi dan meningkatkan keandalan dan daya tahan koneksi.