PA66 CF30

النايلون المقوى بألياف الكربون أصبحت مادة هيكلية خفيفة الوزن مهمة بسبب قوة وصلابة نوعية عالية، وقابلية جيدة للمعالجةمع اتجاه الأنظمة الميكانيكية نحو التصاميم خفيفة الوزن، يصبح التقييم الدقيق لعمر الإجهاد لهذا المركب تحت ظروف التحميل المعقدة أمرًا بالغ الأهمية. لا تنطبق نظريات إجهاد المعادن التقليدية بشكل كامل على مركبات البوليمر، لذا يجب تطوير منهجيات متخصصة.يبدأ تقييم الإجهاد بفهم البنية المجهرية للمادة المركبة. يؤثر اتجاه الألياف وتوزيعها والالتصاق البيني بشكل كبير على نقل الأحمال. تحت تأثير الأحمال الدورية، تتحمل ألياف الكربون معظم إجهادات الشد والانحناء، بينما توفر مصفوفة النايلون المتانة وتؤخر انتشار الشقوق. تساعد أدوات توصيف البنية المجهرية، مثل المجهر الإلكتروني الماسح (SEM) والتصوير المقطعي المحوسب الدقيق (micro-CT)، في تحليل أنماط اتجاه الألياف وتأثيراتها على سلوك الإجهاد.في الممارسة العملية، يُستخدم اختبار منحنى الإجهاد-الانفعال بشكل شائع. ونظرًا لحساسية النايلون للرطوبة ودرجة الحرارة، يجب تهيئة العينات قبل الاختبار. ومع ذلك، النايلون المقوى بألياف الكربون يُظهر آليات تلف متعددة - كسر الألياف، وانفصال الأسطح البينية، وخضوع المصفوفة - مما يحد من القدرة التنبؤية لمنحنيات SN وحدها.لذلك، يتم تطبيق نماذج نمو الشقوق القائمة على ميكانيكا الكسر بشكل متزايد. يساعد قياس معدل نمو شقوق الإجهاد تحت تأثير عوامل شدة الإجهاد المختلفة في إنشاء نموذج ΔK–da/dN يعكس سلوك انتشار الشقوق الحقيقي. كما أن عمليات المحاكاة باستخدام العناصر المحدودة التي تتضمن اتجاه الألياف والهندسة المعقدة تعزز دقة التنبؤ.في تطبيقات مثل التروس والبكرات والأقواس والوصلات، يجب مراعاة عوامل إضافية - بما في ذلك إجهاد التلامس والتشحيم والتسخين الاحتكاكي. تساعد ظروف الاختبار الواقعية في سد الفجوة بين نتائج المختبر والأداء الميداني.يوفر التقييم الشامل الذي يجمع بين التحليل المجهري، واختبار SN، ونمذجة نمو الشقوق، والمحاكاة العددية، التنبؤ الأكثر موثوقية بعمر الخدمة.