leverantör av sportutrustning och tillbehör i kolfiber

Är kolfiberformade delar lämpliga för användning i dynamiska stresskoncentrationsområden inom sportutrustning?

1. Prestationsfördelar med Sportutrustning Kolfiberformade delar

1.1 Lätt och högstyrka egenskaper
Dess specifika styrka och specifika modul överstiger långt de för traditionella metallmaterial, såsom aluminiumlegeringar och stål. Specifik styrka hänvisar till förhållandet mellan styrkan hos ett material och dess densitet, medan specifik modul hänvisar till förhållandet mellan den elastiska modulen och dess densitet. Detta innebär att användningen av kolfibermaterial under samma strukturella styrka kan avsevärt minska utrustningens vikt. För sportutrustning är viktminskning av avgörande betydelse. Med cyklar som ett exempel är ramen kärnkomponenten på cykeln. Användningen av kolfiberformade delar för att tillverka ramen kan avsevärt minska vikten på hela fordonet samtidigt som man säkerställer strukturell styrka. Lättare cyklar gör det möjligt för idrottare att accelerera, klättra och kontrollera lättare under ridning, vilket förbättrar den operativa flexibiliteten och komforten kraftigt. När idrottare rider länge kommer de inte att känna sig alltför trötta på grund av den tunga ramen, så att de bättre kan prestera på sin konkurrensnivå.

1.2 Komplexa formdesignfunktioner
Kolfiberformade delar kan uppnå komplexa geometriska former genom mögeldesign. Sportutrustning behöver ofta personaliseras och funktionellt utformad enligt olika sporter och användningskrav. I utformningen av skidor måste skidorna formen vara försiktigt utformad för att anpassa sig till olika snöstvaliteter och skidstilar. Kolfiber Sportsutrustning Specialformade delar kan enkelt uppnå komplexa kurvor på kanterna på skidor och specifika konkava och konvexa strukturer på brädets yta för att tillgodose skidåkarnas olika behov när man vänder, accelererar och retarderar. I utformningen av racingplatser kan kolfiber specialformade delar anpassas enligt förarens kroppskurvor för att ge bättre stöd och inpackning och förbättra förarens komfort och säkerhet under höghastighet och intensiv körning.

1.3 Anti-fatigue egenskaper
Kolfiberkompositer visar goda anti-fatigue-egenskaper under dynamiska belastningar. Sportutrustning kommer att utsättas för olika dynamiska belastningar under användning, till exempel bulorna på cyklar under ridning och skidor på snön. Dessa dynamiska belastningar kommer att orsaka liten skada och stresskoncentration i materialet, och långvarig ackumulering kan orsaka materiell trötthet, sprickutvidgning och till och med sprickor. Kolfiberkompositer kan effektivt motstå denna trötthetsskada på grund av förstärkning av deras fibrer och bindningseffekten av hartsmatrisen. Vid tillverkningen av tennisracketar gör det möjligt att använda kolfibersportutrustning specialformade delar av tennisracketar att upprätthålla god prestanda under ofta träffar, vilket förlänger tennisrackets livslängd.

1.4 Dämpande egenskaper
Kolfiberkompositmaterial har utmärkta dämpningsegenskaper och kan effektivt absorbera vibrationsenergi. Under träningen kommer vibrationen i utrustningen att påverka idrottarnas prestanda och komfort. Under en bilkörning kommer vibrationen i bilkroppen att påverka förarens kontroll och syn. Dongli nya material Kolfiber specialformade delar kan minska utrustningens vibrationsamplitud och minska obehagen hos idrottare under träning genom att absorbera och sprida vibrationsenergi. Vid tillverkningen av badminton-racketer gör det möjligt att applicera kolfiber specialformade delar kan badmintonracketar minska vibrationer när man träffar bollen och förbättrar noggrannheten och stabiliteten i att slå bollen.

2. Egenskaper och utmaningar i dynamiska stresskoncentrationsområden

2.1 Regionala egenskaper
Dynamiska stresskoncentrationsområden förekommer vanligtvis vid anslutningsdelarna, böjningarna eller komplexa kraftplatser för sportutrustning. Den nedre konsolen på en cykelram är en viktig del som förbinder kedjan, den mellersta axeln och ramen. Det utsätts för stora vridmoment och böjkrafter under ridning. Den bakre triangeln är den del som ansluter bakhjulet och ramen. Det utsätts för komplexa dynamiska belastningar under acceleration, retardation och vridning. Kanten på skidbrädan kontaktar snöytan under skidåkning och utsätts för friktion och slagkrafter, som är benägna att stresskoncentration.

2.2 Utmaningar
Dessa områden utsätts för periodiska dynamiska belastningar under träning, vilket lätt kan leda till stresskoncentration, vilket i sin tur orsakar materiell trötthet, sprickutbredning och till och med sprickor. Materialen som används i sådana områden måste ha hög styrka och hög seghet. Hög styrka kan motstå stora dynamiska belastningar utan skador, och hög seghet kan absorbera energi när materialet påverkas för att förhindra snabb expansion av sprickor. Materialet måste också ha god trötthetsmotstånd och upprätthålla stabil prestanda under långsiktiga dynamiska belastningar. Materialen som används i motorfästet i en racingbil måste kunna arbeta stabilt under lång tid under motorns vibration och påverkan. Dessutom är utmärkta skadetolerans också nödvändig. Även om mikrokrackor inträffar kan materialet upprätthålla en viss bärande kapacitet för att undvika olyckor orsakade av plötsligt fraktur. Dessutom är bearbetbarhet och kostnadskontroller också faktorer som måste beaktas, vilket är bekvämt för formning av komplexa strukturer, och kostnaden ligger inom ett acceptabelt intervall.

3. Applikationsanalys av kolfiber specialformade delar i dynamiska stresskoncentrationsområden

3.1 Strukturell optimering
När det gäller strukturell optimeringsdesign kan topologisk optimering, bionisk design och andra medel användas för att göra att kolfiber specialformade delar uppnår enhetlig stressfördelning i nyckelområden och minskar spänningskoncentrationen. Topologisk optimering är en matematisk metod som optimerar materialfördelningen i ett givet designområde baserat på givna belastningsförhållanden, begränsningar och prestationsindikatorer. Genom topologisk optimering kan den optimala materiallayouten konstateras göra spänningsfördelningen av kolfiber specialformade delar mer enhetliga när de utsätts för dynamiska belastningar. Den variabla tvärsnittsdesignen i cykelramens femvägsområde, i kombination med optimering av kolfiberpliktvinkeln, kan förbättra den strukturella styrkan avsevärt. Den variabla tvärsnittsdesignen kan justera tvärsnittsformen och storleken på ramen beroende på spänningsförhållandena i femvägsområdet, så att materialet är tjockare i delarna med större stress och relativt tunnare i delarna med mindre stress, vilket förbättrar materialets användning. Optimeringen av kolfiberpliktvinkeln är att justera kolfiberens läggningsvinkel enligt ramens kraftriktning, så att kolfiberens förstärkningsriktning överensstämmer med kraftriktningen och därmed förbättrar ramens styrka och styvhet.

3.2 Synergi mellan material och processer
Synergin mellan material och processer är också avgörande. Dongli nya material använder hela processkontrollförmågan, från vävning, prepreg till autoklavformning, för att uppnå högkvalitativ produktion av specialformade kolfiber. Under vävningsprocessen säkerställs tygets enhetlighet och styrka genom att exakt kontrollera arrangemanget och densiteten hos kolfibrerna. Prepreg är ett material som föregickar kolfiber med en hartsmatris, och dess kvalitet påverkar direkt prestandan för slutprodukten. Dongli nya material använder avancerad prepreg -beredningsteknologi för att säkerställa att hartsmatrisen infiltreras enhetligt i kolfiber och förbättra materialets bindningsstyrka. Autoklavformningsteknologi är en vanligt använt kolfiberkompositmaterialgjutningsprocess. Genom att bota hartsmatrisen under hög temperatur och högt tryck är kolfiber och hartsmatrisen tätt kombinerat för att utgöra en specialformad kolfiber med utmärkt prestanda. Autoklavformningstekniken kan säkerställa att de speciella kolfiberformade delarna har konsekventa mekaniska egenskaper och ytkvalitet i det dynamiska spänningskoncentrationsområdet.

3.3 Prestandaverifiering och testning
Prestandaverifiering och testning är nödvändiga länkar före applikation. Omfattande mekaniska prestandatester krävs, inklusive statisk drag, böjtester och dynamiska trötthetstester. Statiska dragprov kan mäta draghållfastheten, elastisk modul och andra prestationsindikatorer för kolfiberprofiler och utvärdera deras bärande kapacitet under statiska belastningar. Böjningstester kan mäta böjningsstyrkan och böjmodulen för material för att förstå deformation och skador på material under böjbelastningar. Dynamiska trötthetstester simulerar de dynamiska belastningarna vid faktisk användning, laddar och lossar upprepade gånger kolfiberprofiler upprepade gånger och observerar trötthetsliv och prestandaförändringar av material. Genom dessa tester kan tillförlitligheten hos kolfiberprofiler vid faktisk användning säkerställas. Dongli nya material använder spänningskontrollsystemet och intelligenta vävstolar som är oberoende utvecklade för att säkerställa enhetens enhetlighet och densitet, vilket ger en grund för prestandaverifiering. Spänningskontrollsystemet kan exakt kontrollera spänningen av kolfiber under vävningsprocessen för att undvika deformation och prestanda nedbrytning av tyget på grund av ojämn spänning. Intelligenta vävstolar kan förverkliga automatiseringen och intelligensen i vävningsprocessen och förbättra tygets kvalitet och produktionseffektivitet.

3.4 Anslutningsteknik
I det dynamiska spänningskoncentrationsområdet är anslutningstekniken mellan kolfiberprofiler och andra komponenter också nyckeln. På grund av specialiteten hos kolfibermaterial kanske traditionella metallanslutningsmetoder inte uppfyller kraven. För närvarande inkluderar vanligt förekommande anslutningsmetoder limning, mekanisk anslutning och hybridanslutning. Limning är användningen av lim för att binda kolfiber specialformade delar till andra delar. Det har fördelarna med hög anslutningsstyrka och enhetlig stressfördelning, men prestandan för lim kommer att påverkas av miljöfaktorer. Mekanisk anslutning är att ansluta delar genom mekaniska delar som bultar och nitar. Det har fördelarna med tillförlitlig anslutning och enkel demontering, men det kommer att orsaka spänningskoncentration på anslutningsstället. Hybridanslutning kombinerar limning och mekanisk anslutning för att ge full spel till fördelarna med de två anslutningsmetoderna och förbättra anslutningens tillförlitlighet och hållbarhet.