নতুন অপ্টিমাইজেশন পদ্ধতি হালকা কার্বন ফাইবার কম্পোজিট ডিজাইন করতে সহায়ক

সমস্ত জীবের বেঁচে থাকার জন্য কার্বন অপরিহার্য, কারণ এটি সমস্ত জৈব অণুর ভিত্তি তৈরি করে এবং জৈব অণুগুলি সমস্ত জীবের ভিত্তি তৈরি করে।যদিও এটি নিজেই বেশ চিত্তাকর্ষক, কার্বন ফাইবারের বিকাশের সাথে, এটি সম্প্রতি মহাকাশ, সিভিল ইঞ্জিনিয়ারিং এবং অন্যান্য শাখায় আশ্চর্যজনক নতুন অ্যাপ্লিকেশন খুঁজে পেয়েছে।কার্বন ফাইবার স্টিলের চেয়ে শক্তিশালী, শক্ত এবং হালকা।অতএব, কার্বন ফাইবার উচ্চ-কার্যকারিতা পণ্য যেমন বিমান, রেসিং কার এবং ক্রীড়া সরঞ্জামগুলিতে ইস্পাত প্রতিস্থাপন করেছে।

কার্বন ফাইবারগুলি সাধারণত অন্যান্য পদার্থের সাথে মিলিত হয়ে কম্পোজিট তৈরি করে।যৌগিক উপকরণগুলির মধ্যে একটি হল কার্বন ফাইবার রিইনফোর্সড প্লাস্টিক (CFRP), যা তার প্রসার্য শক্তি, দৃঢ়তা এবং উচ্চ শক্তি থেকে ওজন অনুপাতের জন্য বিখ্যাত।কার্বন ফাইবার কম্পোজিটগুলির উচ্চ প্রয়োজনীয়তার কারণে, গবেষকরা কার্বন ফাইবার কম্পোজিটগুলির শক্তি উন্নত করার জন্য বেশ কয়েকটি গবেষণা চালিয়েছেন, যার বেশিরভাগই "ফাইবার ওরিয়েন্টেড ডিজাইন" নামক একটি বিশেষ প্রযুক্তির উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করে, যা স্থিতিবিন্যাসকে অপ্টিমাইজ করে শক্তি উন্নত করে। তন্তু

টোকিও ইউনিভার্সিটি অফ সায়েন্সের গবেষকরা একটি কার্বন ফাইবার ডিজাইন পদ্ধতি গ্রহণ করেছেন যা ফাইবারের ওরিয়েন্টেশন এবং বেধকে অপ্টিমাইজ করে, যার ফলে ফাইবার-রিইনফোর্সড প্লাস্টিকের শক্তি বৃদ্ধি করে এবং উত্পাদন প্রক্রিয়াতে হালকা প্লাস্টিক তৈরি করে, হালকা বিমান এবং গাড়ি তৈরি করতে সহায়তা করে।

যাইহোক, ফাইবার নির্দেশিকা নকশা পদ্ধতি ত্রুটি ছাড়া হয় না.ফাইবার গাইড ডিজাইন শুধুমাত্র দিককে অপ্টিমাইজ করে এবং ফাইবারের বেধকে স্থির রাখে, যা CFRP এর যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যের সম্পূর্ণ ব্যবহারকে বাধা দেয়।টোকিও ইউনিভার্সিটি অফ সায়েন্স (টিইউএস) এর ডাঃ রাইয়োসুকে মাতসুজাকি ব্যাখ্যা করেছেন যে তার গবেষণা যৌগিক পদার্থের উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করে।

এই প্রসঙ্গে, ডাঃ মাতসুজাকি এবং তার সহকর্মীরা ইউটো মোরি এবং নাওয়া কুমেকাওয়া তুসে একটি নতুন নকশা পদ্ধতির প্রস্তাব করেছেন, যা একই সাথে যৌগিক কাঠামোতে তাদের অবস্থান অনুসারে তন্তুগুলির অবস্থান এবং বেধকে অপ্টিমাইজ করতে পারে।এটি তাদের শক্তিকে প্রভাবিত না করেই CFRP এর ওজন কমাতে দেয়।তাদের ফলাফল জার্নাল কম্পোজিট কাঠামোতে প্রকাশিত হয়।

তাদের পদ্ধতির তিনটি ধাপ রয়েছে: প্রস্তুতি, পুনরাবৃত্তি এবং পরিবর্তন।প্রস্তুতির প্রক্রিয়ায়, স্তরের সংখ্যা নির্ধারণের জন্য সীমিত উপাদান পদ্ধতি (FEM) ব্যবহার করে প্রাথমিক বিশ্লেষণ করা হয় এবং লিনিয়ার ল্যামিনেশন মডেল এবং বেধ পরিবর্তন মডেলের ফাইবার গাইড ডিজাইনের মাধ্যমে গুণগত ওজন মূল্যায়ন করা হয়।ফাইবার অভিযোজন পুনরাবৃত্তিমূলক পদ্ধতি দ্বারা প্রধান চাপের দিক দ্বারা নির্ধারিত হয়, এবং বেধ সর্বাধিক চাপ তত্ত্ব দ্বারা গণনা করা হয়।অবশেষে, উত্পাদনযোগ্যতার জন্য অ্যাকাউন্টিং পরিবর্তন করার জন্য প্রক্রিয়াটি পরিবর্তন করুন, প্রথমে একটি রেফারেন্স "বেস ফাইবার বান্ডেল" এরিয়া তৈরি করুন যার জন্য বর্ধিত শক্তি প্রয়োজন, এবং তারপর বিন্যাস ফাইবার বান্ডেলের চূড়ান্ত দিক এবং বেধ নির্ধারণ করুন, তারা প্যাকেজটির উভয় পাশে প্রচার করে। রেফারেন্স

একই সময়ে, অপ্টিমাইজ করা পদ্ধতিটি 5% এর বেশি ওজন কমাতে পারে এবং লোড স্থানান্তর দক্ষতাকে একা ফাইবার ওরিয়েন্টেশন ব্যবহার করার চেয়ে বেশি করে তুলতে পারে।

গবেষকরা এই ফলাফলগুলি দ্বারা উত্তেজিত এবং ভবিষ্যতে ঐতিহ্যগত CFRP অংশগুলির ওজন আরও কমাতে তাদের পদ্ধতিগুলি ব্যবহার করার জন্য উন্মুখ।ডাঃ মাতসুজাকি বলেন যে আমাদের ডিজাইনের পদ্ধতি প্রচলিত কম্পোজিট ডিজাইনের বাইরে গিয়ে হালকা বিমান এবং গাড়ি তৈরি করে, যা শক্তি সঞ্চয় করতে এবং কার্বন ডাই অক্সাইড নির্গমন কমাতে সাহায্য করে।


পোস্টের সময়: জুলাই-২২-২০২১