1. স্যান্ডউইচ গঠন
এয়ারক্রাফ্ট ডিজাইনে, ডিজাইনারদের জন্য সবচেয়ে বড় চ্যালেঞ্জ হল ডিজাইন করা উপাদানগুলোকে শক্তি না হারিয়ে যতটা সম্ভব হালকা হওয়া। এর জন্য টেনসিল, কম্প্রেসিভ এবং শিয়ার লোডের সম্মিলিত ক্রিয়ায় স্থিতিশীল হওয়ার জন্য পাতলা-প্রাচীরের কাঠামোটি ডিজাইন করা প্রয়োজন। অতীতে, প্রথাগত উড়োজাহাজ কাঠামো নকশা পদ্ধতি এখনও কিছু এলাকায় ব্যবহৃত হয়. লম্বা ট্রাস এবং পাঁজর/ফ্রেমগুলি বোর্ডের স্থায়িত্ব উন্নত করতে অনুদৈর্ঘ্য এবং পার্শ্বীয় শক্তিবৃদ্ধি তৈরি করতে ব্যবহৃত হয়। প্রকৃতপক্ষে, শক্তি এবং দৃঢ়তার প্রয়োজনীয়তা মেটাতে স্যান্ডউইচ কাঠামোর সাথে কিছু গৌণ কাঠামোও ডিজাইন করা যেতে পারে। স্যান্ডউইচ গঠন সাধারণত মধুচক্র বা ফেনা মূল উপাদান গ্রহণ করে।

বড় কাঠামোগত উচ্চতা সহ এয়ারফয়েল স্ট্রাকচারের জন্য, মধুচক্র প্যানেলের পরিবর্তে স্যান্ডউইচ স্ট্রাকচার ব্যবহার করে ত্বকের প্যানেল (বিশেষ করে উপরের এয়ারফয়েল প্যানেল) ওজন উল্লেখযোগ্যভাবে কমাতে পারে। ছোট স্ট্রাকচারাল উচ্চতা (বিশেষত পৃষ্ঠতল নিয়ন্ত্রণ) সহ এয়ারফয়েল স্ট্রাকচারের জন্য, পূর্ণ উচ্চতা বীমের পাঁজরের কাঠামোর পরিবর্তে স্যান্ডউইচ কাঠামো উল্লেখযোগ্য ওজন হ্রাসের প্রভাবও আনতে পারে। স্যান্ডউইচ গঠনের সবচেয়ে বড় সুবিধা হল এটির নমনের শক্ততা এবং শক্তি বেশি।

বিমানের যৌগিক স্যান্ডউইচ কাঠামো সাধারণত প্যানেল হিসাবে উন্নত যৌগিক উপাদান ব্যবহার করে এবং স্যান্ডউইচ কোর হালকা ওজনের উপকরণ দিয়ে তৈরি। স্যান্ডউইচ কাঠামোর নমন দৃঢ়তা কার্যকারিতা প্রধানত প্যানেলের কর্মক্ষমতা এবং প্যানেলের দুটি স্তরের মধ্যে উচ্চতার উপর নির্ভর করে। বৃহত্তর উচ্চতা, বৃহত্তর নমন কঠোরতা. স্যান্ডউইচ কাঠামোর স্যান্ডউইচ কোর প্রধানত শিয়ার স্ট্রেস বহন করে এবং প্যানেলটিকে তার স্থায়িত্ব না হারিয়ে সমর্থন করে। সাধারণত, এই ধরনের কাঠামোর শিয়ার বল ছোট হয়। স্যান্ডউইচ কোর হিসাবে হালকা ওজনের উপকরণগুলি নির্বাচন করা উপাদানগুলির ওজনকে ব্যাপকভাবে হ্রাস করতে পারে। এছাড়াও, স্যান্ডউইচ স্ট্রাকচার ব্যবহারের অভিজ্ঞতাও দেখায় যে খরচের দিক থেকে স্যান্ডউইচের কাঠামোর মূল্যায়ন করার সময়, শুধুমাত্র উত্পাদন খরচই বিবেচনা করা উচিত নয়, বিমানের জীবনকালের খরচও বিবেচনা করা উচিত।

2. চাঙ্গা ফালা গঠন
পাতলা দেয়ালযুক্ত কার্বন ফাইবার/ইপক্সি প্যানেল, যেমন ইঞ্জিন ইনটেক বা ন্যাসেলের সাইড প্যানেল, ডানার চামড়া এবং লেজের বুম ইত্যাদি শক্তিশালী করার সবচেয়ে কার্যকর উপায় হল স্টিফেনার ব্যবহার। পাঁজরের ব্যবহার সবচেয়ে কার্যকরভাবে কাঠামোর অনমনীয়তা এবং স্থায়িত্ব উন্নত করে।

3. ফেনা-ভরা A- আকৃতির পাঁজরের গঠন
আমেরিকান NASA এবং ইউরোপীয় এয়ারবাস, বহু বছর ধরে স্যান্ডউইচ স্ট্রাকচার এবং শক্ত করা স্ট্রিপগুলির ব্যবহারের উপর ভিত্তি করে, সম্প্রতি কাঠামোগত নকশা এবং উত্পাদন প্রক্রিয়াটিকে সর্বাধিক পরিমাণে অপ্টিমাইজ করার জন্য একটি ফোম-ভর্তি শক্ত স্ট্রিপ কাঠামোর প্রস্তাব করেছে, যেমন AIRBUS A380 গোলাকার ফ্রেম বায়ুরোধী কেবিনের, ইত্যাদি

PMI ফেনা: PMI (Polymethacrylimide, polymethacrylimide) ফেনা উপযুক্ত উচ্চ তাপমাত্রার চিকিত্সার পরে উচ্চ তাপমাত্রার যৌগিক উপাদান নিরাময় প্রক্রিয়ার প্রয়োজনীয়তা সহ্য করতে পারে, যা PMI ফেনাকে বিমান চলাচল ক্ষেত্রে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত করে তোলে। মাঝারি-ঘনত্বের পিএমআই ফোমের ভাল কম্প্রেসিভ ক্রীপ বৈশিষ্ট্য রয়েছে এবং 120oC -180oC তাপমাত্রা এবং 0.3-0.5MPa চাপে অটোক্লেভ করা যেতে পারে। PMI ফেনা স্বাভাবিক প্রিপ্রেগ নিরাময় প্রক্রিয়ার ক্রীপ কর্মক্ষমতা প্রয়োজনীয়তা পূরণ করতে পারে, এবং স্যান্ডউইচ কাঠামোর সহ-নিরাময় উপলব্ধি করতে পারে। মহাকাশ উপাদান হিসাবে, পিএমআই ফেনা হল একটি অভিন্ন অনমনীয় ক্লোজড-সেল ফোম যার মূল ছিদ্রের আকার একই। PMI ফেনা FST প্রয়োজনীয়তাও পূরণ করতে পারে। NOMEX® মধুচক্র স্যান্ডউইচ কাঠামোর সাথে তুলনা করা ফোম স্যান্ডউইচ কাঠামোর আরেকটি বৈশিষ্ট্য হল এর আর্দ্রতা প্রতিরোধ ক্ষমতা অনেক ভালো। কারণ ফেনা বন্ধ-কোষ, আর্দ্রতা এবং আর্দ্রতা স্যান্ডউইচ কোরে প্রবেশ করা কঠিন। যদিও NOMEX® মধুচক্র স্যান্ডউইচ গঠনটিও সহ-নিরাময় করা যেতে পারে, এটি যৌগিক প্যানেলের শক্তি হ্রাস করবে। কো-কিউরিং প্রক্রিয়ার সময় মূল উপাদানের পতন বা পাশের স্থানান্তর এড়াতে, সাধারণ স্তরিত স্তরের 0.69 MPa এর পরিবর্তে নিরাময় চাপ সাধারণত 0.28-0.35 MPa হয়। এর ফলে কম্পোজিট প্যানেলের ছিদ্রতা বেশি হবে। উপরন্তু, মৌচাকের কাঠামোর ছিদ্র ব্যাস বড় হওয়ায়, ত্বক শুধুমাত্র মৌচাকের প্রাচীরে সমর্থিত হয়, যার ফলে ফাইবারগুলি বাঁকানো এবং যৌগিক ত্বকের স্তরিত স্তরের শক্তি হ্রাস করে।

মৌচাক এবং ফোম কোর উপাদানের মধ্যে তুলনার উপর ভিত্তি করে, ফেনা উপাদান সাধারণত A- আকৃতির পাঁজরের কাঠামোর ভরাট মূল উপাদান হিসাবে নির্বাচিত হয়। একটি মূল ছাঁচ হিসাবে ব্যবহার করা হলে, এটি A-আকৃতির পাঁজরের কাঠামোগত মূল উপাদান হিসাবে কাজ করে। , এছাড়াও একটি প্রক্রিয়া সহায়ক উপাদান.

PMI ফেনা সফলভাবে বিভিন্ন বিমান কাঠামোতে একটি স্যান্ডউইচ গঠন ফেনা কোর উপাদান হিসাবে ব্যবহৃত হয়েছে। বোয়িং MD 11 বিমানের পিছনের ইঞ্জিন এয়ার ইনটেক সাইড প্যানেলটি সবচেয়ে বিশিষ্ট অ্যাপ্লিকেশনগুলির মধ্যে একটি। ফেনার CNC নির্ভুলতা মেশিনিং এবং থার্মোফর্মিং পাড়ার খরচকে অনেকাংশে কমিয়ে দেয়। উচ্চ-পারফরম্যান্সের PMI ফোম কোর উপাদানের নিরাময় প্রক্রিয়ার সময় ভাল কম্প্রেশন এবং ক্রীপ প্রতিরোধ ক্ষমতা রয়েছে, যাতে প্যানেলটি কম্প্যাক্ট করা হয় এবং পৃষ্ঠটি অসম হয়। মধুচক্র কোরের সাথে তুলনা করে, পিএমআই ফোমের আইসোট্রপিক ছিদ্র কাঠামো অটোক্লেভের নিরাময় প্রক্রিয়ার সময় পার্শ্বীয় চাপের অধীনে মাত্রিক স্থিতিশীলতার প্রয়োজনীয়তাও পূরণ করতে পারে। মৌচাকের গঠন থেকে ভিন্ন, এটি ফেনা দিয়ে ভরাট করার প্রয়োজন নেই। উপরন্তু, ফোম অটোক্লেভের চাপকে ফোমের নীচে প্যানেলের প্লাইতে স্থানান্তর করতে পারে, এটিকে কমপ্যাক্ট করে, ইন্ডেন্টেশনের মতো পৃষ্ঠের ত্রুটি ছাড়াই। ফেনা-ভরা A-টাইপ শক্ত স্ট্রিপ কাঠামো রাডার লঞ্চ পৃষ্ঠ, ন্যাসেল দেয়াল, ফিউজেল স্কিন এবং উল্লম্ব স্টেবিলাইজারগুলির মতো উপাদানগুলিতে প্রয়োগ করা যেতে পারে।

4. ফেনা ভর্তি সর্বশেষ আবেদন একটি stiffened ফালা গঠন
এয়ারবাস A340 এবং A340-600 এর পিছনের চাপ ফ্রেমের কাঠামোর মধ্যে ফেনা-ভরা পাঁজরগুলি হল সাম্প্রতিকতম অ্যাপ্লিকেশন। এ পর্যন্ত, প্রায় 1,700 ROHACELL® 71 WF-HT থার্মোফর্মড এবং CNC দ্বারা প্রক্রিয়াজাত A340 দ্বারা ব্যবহারের জন্য হামবুর্গের কাছে এয়ারবাস স্টেড প্ল্যান্টে বিতরণ করা হয়েছে। লেআপ এবং নিরাময় প্রক্রিয়ার সময়, গঠিত ফেনা একটি মূল ছাঁচ হিসাবে কাজ করে। নিরাময়ের সময়, পিএমআই ফোমের ভাল কম্প্রেসিভ ক্রীপ রেজিস্ট্যান্স এবং মাত্রিক স্থিতিশীলতা থাকে, যাতে 180oC, 0.35MPa এবং 2 ঘন্টা নিরাময়ের অবস্থার অধীনে, খরচ কমাতে স্যান্ডউইচ কাঠামো সহ-নিরাময় প্রক্রিয়া গ্রহণ করা হয়। পিএমআই ফোম নিশ্চিত করতে পারে যে পাঁজরের চারপাশের প্রিপ্রেগ সম্পূর্ণরূপে সংকুচিত হয়েছে, যা ইনফ্ল্যাটেবল এয়ারব্যাগ টুলিংয়ের জন্য একটি ভাল প্রতিস্থাপন হতে পারে, একাধিক সমস্যা যেমন ইনফ্ল্যাটেবল এয়ারব্যাগ ব্যবহার করার মতো সমস্যাগুলি এড়িয়ে যায়। এখন পর্যন্ত, 170 টিরও বেশি পিছনের চাপের ফ্রেম সফলভাবে তৈরি করা হয়েছে এবং কোনও বর্জ্য পণ্য নেই। এটি PMI ফোম রিইনফোর্সমেন্ট স্ট্রিপ প্রক্রিয়ার নির্ভরযোগ্যতা এবং সম্ভাব্যতাও প্রমাণ করে।

PMI ফোম-ভরা পাঁজরের কাঠামো ব্যবহার করে নতুন A340 রিয়ার প্রেসার ফ্রেমের সাফল্যের উপর ভিত্তি করে, A380 রিয়ার প্রেসার ফ্রেমও এই প্রযুক্তি ব্যবহার করে। A380 কাঠামোতে, ফোমের পাঁজর 2.5 মিটার লম্বা এবং জ্যামিতি তুলনামূলকভাবে আরও জটিল। PMI ফোম প্রসেসিং এবং থার্মোফর্মিং সহজ, যা ফেনা ফিলিং রিব ডিজাইনের উপলব্ধির মূল চাবিকাঠি। বর্তমানে, AIRBUS A 380 ব্যবহারের জন্য 200 টুকরো প্রক্রিয়াজাত ফোম পাঁজর এয়ারবাস স্টেড প্ল্যান্টে বিতরণ করা হয়েছে।

5. ফেনা-ভরা একটি শক্ত ফালা কাঠামোর কাঠামোগত বিশ্লেষণ
নিম্নলিখিত উদাহরণে PMI ফোম কোর উপাদানের সম্ভাব্যতা নিয়ে আলোচনা করা হয়েছে যাতে খরচ এবং ওজন অপ্টিমাইজেশান অর্জন করা যায় এবং A-আকৃতির পাঁজরের প্রয়োগে দ্বৈত প্রয়োজনীয়তা পূরণ করা যায়। এখানে আলোচনা করা হবে যে ফোম কোর উপাদান শুধুমাত্র পাড়া এবং নিরাময়ের প্রক্রিয়াতে একটি মূল ছাঁচ হিসাবে ব্যবহার করা যেতে পারে না, তবে পাঁজরের একটি নির্দিষ্ট কাঠামোগত ভূমিকাও পালন করতে পারে। ফোমের উচ্চ কম্প্রেসিভ শক্তির কারণে, এটি কাঠামোর স্থায়িত্ব উন্নত করতে পারে, স্যান্ডউইচ কাঠামোতে প্রিপ্রেগ স্তর কমাতে পারে এবং ওজন হ্রাসের উদ্দেশ্য অর্জন করতে পারে।

নমন এবং অক্ষীয় চাপের ক্রিয়ায়, পাতলা-প্রাচীরযুক্ত যৌগিক কাঠামো প্রায়শই স্থিতিশীল ব্যর্থতার মধ্য দিয়ে যায়। উপাদান কম্প্রেসিভ ব্যর্থতার শক্তিতে পৌঁছানোর আগে অস্থিরতা ব্যর্থতা সর্বদা সংকোচনকারী অংশে ঘটে। একটি খুব পরিপক্ক এবং কার্যকর উপায় হল শেল কাঠামোর অস্থিরতা-বিরোধী ক্ষমতা উন্নত করতে শেলের কাঠামোর সাথে রিইনফোর্সিং পাঁজরকে বন্ধন করা। ফাঁপা A-আকৃতির পাঁজরযুক্ত কাঠামোর পার্শ্বওয়াল এবং উত্তল প্রান্তগুলি অস্থিরতার ঝুঁকিপূর্ণ, যা কাঠামোর অকাল ব্যর্থতার দিকে পরিচালিত করে।

ফাঁপা A- আকৃতির পাঁজরের সাথে তুলনা করে, PMI ফেনা-ভরা পাঁজরে, ফোম কোর উপাদান শুধুমাত্র উত্পাদন প্রক্রিয়ার সময় একটি মূল ছাঁচ হিসাবে কাজ করে না, তবে অস্থিরতা-বিরোধী কর্মক্ষমতা উন্নত করতে একটি কাঠামোগত উপাদান হিসাবেও কাজ করে; আগে, কাঠামোর আকৃতি এবং শক্তি বজায় রাখুন। ফোম-ভরা A-রিইনফোর্সড স্ট্রিপের ইন-প্লেন কম্প্রেসিভ শক্তিকে ফাঁপা-রিইনফোর্সড স্ট্রিপের সাথে তুলনা করা হয়। যখন কাঠামোটি প্রাথমিক অস্থিরতার মধ্য দিয়ে যায়, তখন অস্থিরতার লোড প্রায় 100% বৃদ্ধি পায়। কার্বন ফাইবার/ইপক্সি কম্পোজিট প্যানেল তার ফলন শক্তিতে পৌঁছানোর আগে কাঠামোর অকাল ব্যর্থতা এড়াতে মূল উপাদানটি প্রধানত পাঁজরের পাশের পৃষ্ঠের লম্ব প্রসার্য এবং সংকোচনমূলক চাপ বহন করে।

6। উপসংহার
পিএমআই ফোম কোরের ব্যবহার A-আকৃতির পাঁজর তৈরির জন্য একটি মূল ছাঁচ হিসাবে ব্যবহার করা যেতে পারে, যা উপাদানগুলি পাড়া এবং নিরাময়ের খরচ অনেক কমিয়ে দিতে পারে। prepreg সহজেই ফেনা কোর ছাঁচ উপর পাড়া করা যেতে পারে. পিএমআই ফোমের আইসোট্রপিক অকার্যকর কাঠামো এবং অটোক্লেভ নিরাময় চক্রের সময় ভাল কম্প্রেশন এবং ক্রীপ প্রতিরোধ এক-ধাপে সহ-নিরাময় প্রক্রিয়াটিকে উপলব্ধি করতে সক্ষম করে। আমরা এও উপসংহারে পৌঁছাতে পারি যে A-আকৃতির রিইনফোর্সিং পাঁজরে ভরা PMI ফোমের ব্যবহার পাতলা-প্রাচীরযুক্ত কার্বন ফাইবার/ইপোক্সি স্ট্রাকচারের অস্থিরতা-বিরোধী কর্মক্ষমতাকে উল্লেখযোগ্যভাবে উন্নত করতে পারে। স্টিফেনার ব্যবহার ফলন ব্যর্থতার শক্তি প্রায় 30% এবং অস্থিরতা ব্যর্থতার শক্তি প্রায় 100% বৃদ্ধি করতে পারে।