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山賊
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加入日期: Jun 2002
文章: 125
引用:
作者EAC212
碳纖維的物理特性應該主要是重量輕,和抗拉伸強度高,
雖説它的硬度高,但是當碳纖維製成"容器"時,容器的抗擠壓能力會和同材積的鋼鐵還高嗎?這我是蠻懷疑的!!!!

假設底下這條線是一條碳纖維, A B 分別為碳纖維兩端點.

 A------------------------B

當我們在 A B 點朝兩側拉, 該纖維能抗拒這拉力而維持一條直線嗎?

答案是可以.

 ←施力                      施力→
 A------------------------B


當我們在 A B 點朝向中間施力擠壓, 該纖維能像針一樣, 抗拒這擠壓力量而不變形以維持一直線嗎?

施力→                       ←施力
 A------------------------B

答案是不行:
   ..   .  
 A·   . . .. .B
      ..   .

各位可閉眼試著想一下, 有一顆皮球, 內部維持一大氣壓, 當外部壓力低於一大氣壓時, 球體會膨脹, 外部壓力大於一大氣壓時, 球體會收縮, 我想這對各位應該沒問題.

 o → O

 o → 。

好! 倘若以纖維構成球殼, 對該球體均勻施加擠壓的壓力, 參考上述, 有哪一種編織或纏繞方式, 可讓纖維承受的是拉力而不是擠壓的力量?

所以重點就在於 "纖維" 二字, 以纖維型態構成骨材, 不管如何纏繞還是編織成布, 都起不到抗擠壓功能, 而纖維各點位置是以膠合材料來固定塑形, 也就是說抗擠壓的是膠合材料而不是纖維, 就跟鋼筋水泥一樣, 鋼筋抗拉力, 水泥抗擠壓.

因此以碳纖維所製成的容器的確不耐擠壓, 因為在擠壓的情況下, 承受力量的只有用來將碳纖維膠合在一起的材料, 而這種材料通常是合成樹脂; 換言之該公司以碳纖維製作深海潛水器艇身, 與純粹以合成樹脂來製作艇身, 基本上是沒多大差異.

至於該公司為何這麼做? 我想大概是因為對於在一般應用情況下, 譬如飛機火箭太空船機身, 機翼, 高壓氣瓶, 汽車板金等, 因結構體面對的是張力, 彎折等含有拉力的場合, 碳纖維板材可呈現高強度的直觀印象, 誤以為放在深潛場合也成立所導致.........

youtube 上有據聞是當初該公司建造碳纖維艇身過程的影片, 看來是以捲繞方式製作成圓柱管子, 夜深了我就不找影片, 有興趣者不妨自己找找看, 我記得其中有個影片內容也提到碳纖維抗張力不抗擠壓的問題.
舊 2023-07-20, 03:39 PM #160
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