matériaux de construction Optimum sont passés du bois au métal aux alliages et maintenant aux composites. Les composites sont des matériaux synthétiques, tisse habituellement coulé en résine ou époxy. Fibre de verre est un exemple bien connu. Bien que la fibre de verre a été populaire pendant des décennies, une nouvelle époque dans les composites a sonné avec haute résistance, la fibre de carbone à faible coût. Le développement des composites ultra-solides continue. Les nouveaux composites ne sont pas seulement plus fort - ils sont plus forts dans de nouveaux moyens.
Ingénierie de configuration
Vous pouvez faire une comparaison des pommes avec des pommes d'un noyau composite à l'autre et de déterminer ceux qui est le plus fort. Mais, sur le plan conceptuel, il y a des dizaines de différents types de force; dans le monde réel, il y a potentiellement autant de types de force que leur sont forces. La base de toute l'ingénierie est la gestion des compromis. Pour gagner de la force d'une manière, cela coûte plus cher, ou il pèse plus, ou il est moins aérodynamique et ainsi de suite. Serdar Z. Elgun du département de génie mécanique de Farmingdale State College souligne trois considérations, la «... montant, la disposition et le type de fibres."
Montant
Lorsque l'on compare la force d'un matériau composite à un autre pour déterminer qui est le plus fort, vous devez utiliser la même quantité et vous devez les tester en appliquant la même force à la même configuration: type de base doit être la seule variable. Selon la plupart des mesures pratiques, la fibre de carbone est le matériau le plus résistant utilisé dans les noyaux composites car économiquement, il peut produire une plus grande résistance que l'acier en très petites quantités. Pas dans tous les sens, cependant. Kevlar, par exemple, présente des propriétés de résistance plus élevées dans certaines applications, telles que des gilets pare-balles. Là encore, il est difficile d'isoler la quantité de la configuration et du type de fibre.
Fibre
Mesuré en comparant sa force à son poids, Kevlar - une fibre synthétique fabriqué par DuPont - est toujours considéré comme la fibre la plus forte utilisée dans les composites. Mesurée par le coût, cependant, des variations de la fibre de carbone et d'autres matières synthétiques ont plus de force par dollar. Considérer que la fibre de carbone, Kevlar pas, est souvent le matériau de choix dans le monde de la Formule 1 coûteuse course sur route pour les voitures qui voyagent à plus de 200 mph et ont peu, mais un nez composite pour absorber l'impact de l'accident.
Configuration
La façon dont les fibres sont configurées dans les noyaux composites sont là où ils obtiennent la plupart de leurs caractéristiques de résistance. Un gilet pare-balles Kevlar est un excellent exemple. Même une petite, relativement faible vitesse balle peut facilement se casser les fibres Kevlar. L'énergie contenue dans la puce submerge la structure moléculaire de la fibre. En revanche, si elles sont tissées de manière spécifique - peut-être des couches multiples de multiples types de tissus, en un nombre suffisant de couches - l'énergie peut être redirigé; l'énergie n'a pas été arrêtée, mais diffuse rapidement. Il y a une possibilité infinie de configurations. Une forte configuration d'un matériau de moindre résistance peut également être plus forte que la configuration faible de Kevlar, par exemple.