? Optimala byggmaterial har gått från trä till metall legeringar och nu till kompositer . Kompositer är konstgjorda material , vanligtvis väver gjuten i plast eller epoxy . Glasfiber är ett välkänt exempel . Även glasfiber har varit populärt i årtionden , var en ny epok i kompositer ringt in med hög hållfasthet, låg kostnad kolfiber . Utvecklingen av ultra starka kompositer fortsätter . Nya kompositer är inte bara starkare – de är starkare på nya sätt . Konfiguration Engineering
Du kan göra en jämförelse äpplen till äpplen av en sammansatt kärna till en annan och avgöra vilka som är starkast . Men , begreppsmässigt , det finns massor av olika typer av styrka; i den verkliga världen , det finns potentiellt så många typer av styrka som deras finns krafter . Grunden för all teknik är hanteringen av kompromisser . För att få kraft på ett sätt , det kostar mer , eller väger mer , eller det är mindre aerodynamisk och så vidare . Serdar Z. Elgun i Farmingdale State College mekaniska punkter engineering department till tre faktorer , den ” … mängden , arrangemang och typ av fiber . ”
Belopp
När jämföra styrkan i ett kompositmaterial till en annan för att avgöra vilken som är den starkaste , måste du använda samma belopp och du måste testa dem genom att tillämpa samma kraft till samma konfiguration : core typ måste vara den enda variabeln . Enligt de flesta praktiska åtgärder är kolfiber det starkaste material som används i sammansatta kärnor eftersom ekonomiskt , kan man producera större styrka än stål i mycket små mängder . Inte på alla sätt , dock. Kevlar exempelvis uppvisar högre hållfasthetsegenskaper i vissa applikationer, såsom skottsäkra västar . Det igen, är det svårt att isolera kvantitet från konfiguration och fibertyp Addera Fiber
Mätt genom att jämföra dess styrka till sin vikt , Kevlar – a. syntetisk fiber gjord av DuPont – fortfarande tros vara den starkaste fiber som används i kompositer . Mätt i kostnad , dock varianter av kolfiber och andra syntetmaterial har mer styrka per dollar . Tänk på att kolfiber , inte Kevlar är ofta materialet i valet i dyra värld av Formel 1 roadracing för bilar som färdas i över 200 mph och har lite men en sammansatt näsa för att absorbera krockpåverkan.
Konfiguration
hur fibrer konfigureras i kompositkärnorär där de får de flesta av sina hållfasthetsegenskaper . Ett Kevlar skottsäker väst är ett bra exempel . Även en liten , relativt låg hastighet kula kan lätt bryta Kevlar fibrer . Energin i kulan överväldigar den molekylära strukturen av fibern. Men om de är vävda på speciella sätt – kanske flera lager av olika typer av vävar , i ett tillräckligt antal lager – energin kan omdirigeras ; energin inte slutat , men snabbt diffust . Det finns en oändlig möjlighet till konfigurationer . En stark konfiguration av en lägre hållfasthet kan mycket väl vara starkare än en svag konfigurering av Kevlar , till exempel. Addera