5月25日2021年
碳对所有生物体存在至关重要，因为它形成了所有有机分子的基础，反过来，反过来形成所有生物的基础。
虽然单独令人印象深刻，但它最近发现在航空航天和土木工程如碳纤维的发展中发现了令人惊讶的新应用，这些碳纤维比钢更强，更坚硬和轻。因此，碳纤维在飞机，raceCars和运动器材等高性能产品中乘坐钢材。2020欧洲杯下注官网
碳纤维通常与其他材料组合以形成复合材料。欧洲杯足球竞彩一种这样的复合材料是碳纤维增强塑料（CFRP），其众所周知，其抗拉强度，刚性和高强度重量比。由于其需求量很高，研究人员进行了几项研究以提高CFRP的强度，大部分都集中在一个特定的技术上“光纤转向设计，”这优化了纤维方向以提高强度。
然而，光纤转向设计方法并非没有其缺点。“光纤转向设计仅优化取向并保持固定纤维的厚度，防止了CFRP的机械性能的充分利用。减轻了重量的方法，允许优化纤维厚度，已经很少被认为是很少考虑”从日本东京科学大学（TUS）的Ryosuke Matsuzaki博士解释，其研究专注于复合材料。欧洲杯足球竞彩欧洲杯线上买球
在此背景下，Matsuzaki博士 - 以及他的同事们在TU，Yuto Mori和Naoya Kumekawa - 提出了一种新的设计方法，可根据复合结构中的位置同时优化纤维取向和厚度，这允许它们减少CFRP的重量与恒定厚度线性层压模型的重量相比，而不会影响其强度。他们的发现可以在发布的一项新研究中阅读复合结构。
它们的方法包括三个步骤：准备，迭代和修改过程。在预备过程中，使用有限元方法（FEM）来执行初始分析来确定层数，通过线性层压模型和具有厚度变化模型的光纤转向设计来实现定性重量评估。使用迭代过程来确定主应力方向的纤维取向，并迭代地计算厚度“最大应力理论”。最后，修改过程用于通过首先创建参考来对可制造性进行修改“基础纤维束”在需要强度改进的区域中，然后通过布置纤维束来确定最终取向和厚度，使得它们在参考束的两侧铺展。
同时优化的方法导致重量减少大于5％，同时使得能够更高的负载转移效率，而不是单独用纤维取向实现的载荷效率。
研究人员受到这些结果的激励，期待未来的实施方法，以进一步减轻传统CFRP部件的重量。“我们的设计方法超出了传统的复合设计智慧，为较轻的飞机和汽车制作，这可以有助于节能和减少CO2排放，“观察Matsuzaki博士。
来源：https://www.tus.ac.jp/en/