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北京石油化工学院2026年研究生招生接收调剂公告
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真空飞艇

铜虫 (著名写手)

[交流] 一个idea,各位老师看看这个设想有哪些有价值的地方?有哪些商业价值?

一种以刚性材料制造轻质充气刚体结构的设想

刚体结构是我们每天都要接触的结构,如何提高刚体结构抗压强度,减轻刚体结构自重是永无止境的追求课题。

当今飞机设计采用的龙骨梁结构大多采用U型金属结构,利用金属结构本身刚度与结构力学产生的应力强度作为金属龙骨梁的支撑强度。

我之前一直在做充气管以及的研究,突发奇想,如果将金属管两端密封后内部充入高压气体,是不是可以在不大幅提高金属管自身重量的前提下大幅提高金属管抗压强度呢?

之后我做了一组对比实验,充气后的金属管比充气前的金属管抗压强度提高了近3倍,而充气后金属管的自重只有少量提高。

当然,这个实验采样非常少,而且设计也不够合理,很多方面的事情考虑不周。同时,实验也没有完全体现我的各种设计。但是不可否认这个设计有非常大的潜力。

我的设计并非单一金属管充气后就是一个产品,而是通过多腔体结构组成的中空刚体立体结构。我最初的设计是利用这种结构制成一种轻质支撑立柱材料。他的优势在于足够的轻,抗压强度又足够大,而且制造比较简单。

目前情况是我想找一些对我这项发明感兴趣的朋友一起合作开发这个idea,不知道我这个设想是否有可行性呢?最好能说说这个发明应用到哪些地方能够迅速产生商业价值。
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量子Bomb

新虫 (正式写手)

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真空飞艇: 金币+10, 谢谢回复,脆性问题很好解决,可以参考金属加工里的包钢技术。用高延展材料包覆充气结构。 2017-06-08 17:29:03
真空飞艇: 金币+1, 迟来的金币,抱歉,感谢您的回复 2017-07-29 15:23:49
不具有实用性。抗压强度提高一点,脆性也提高许多倍啊

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» 本帖已获得的红花(最新10朵)

2楼2017-06-08 10:21:59
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真空飞艇

铜虫 (著名写手)

送红花一朵
引用回帖:
2楼: Originally posted by 量子Bomb at 2017-06-08 10:21:59
不具有实用性。抗压强度提高一点,脆性也提高许多倍啊

刚性材料不一定是金属材料,高分子材料制成的刚性材料更适合这项技术。例如碳纤维管材,高分子纤维材质抗拉性能比抗压性能要强的多。

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3楼2017-06-08 12:11:34
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wang8102

新虫 (知名作家)

★ ★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包,谢谢回帖
真空飞艇: 金币+1, 感谢参与 2017-07-29 15:24:05
请告诉我,你这原理和轮胎的设计原理有啥差别,这样的结构可靠性太低了,疲劳断裂性能太差了

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4楼2017-07-29 13:42:50
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真空飞艇

铜虫 (著名写手)

引用回帖:
4楼: Originally posted by wang8102 at 2017-07-29 13:42:50
请告诉我,你这原理和轮胎的设计原理有啥差别,这样的结构可靠性太低了,疲劳断裂性能太差了

但是高分子材料的强度要比橡胶的强度高太多了。至于疲劳断裂问题,可以用多层套管结构解决。简单的说就是给他增加一个“外套”。就算里面的高分子材料设计断裂,外层套管也能保护整个结构的完整性并提供警报。之后将损坏的部分替换掉就好了。
5楼2017-07-29 14:16:50
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wang8102

新虫 (知名作家)

★ ★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包,谢谢回帖
真空飞艇: 金币+1 2017-07-29 22:50:38
引用回帖:
5楼: Originally posted by 真空飞艇 at 2017-07-29 14:16:50
但是高分子材料的强度要比橡胶的强度高太多了。至于疲劳断裂问题,可以用多层套管结构解决。简单的说就是给他增加一个“外套”。就算里面的高分子材料设计断裂,外层套管也能保护整个结构的完整性并提供警报。之后 ...

你没发现你这玩意儿完全没有抗拉伸性能么

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6楼2017-07-29 14:57:12
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真空飞艇

铜虫 (著名写手)

引用回帖:
6楼: Originally posted by wang8102 at 2017-07-29 14:57:12
你没发现你这玩意儿完全没有抗拉伸性能么
...

这是作为刚体材料用的,不是作为弹性材料用的。
例如飞机客舱椅子支架结构,如果采用金属材料的重量多少?如果改用高分子材料充气,他的重量又是多少?能够降低不少载重呢。
7楼2017-07-29 15:21:42
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液压求博

新虫 (正式写手)

★ ★ ★ ★ ★ ★
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真空飞艇: 金币+5, 感谢您的提醒! 2017-07-29 22:50:11
我觉得在某些场合肯定有用武之地,不过气体的受热太容易膨胀了,很多细节需要研究。

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8楼2017-07-29 21:28:12
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真空飞艇

铜虫 (著名写手)

引用回帖:
8楼: Originally posted by 液压求博 at 2017-07-29 21:28:12
我觉得在某些场合肯定有用武之地,不过气体的受热太容易膨胀了,很多细节需要研究。

谢谢,气体膨胀是个问题。

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9楼2017-07-29 22:49:52
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满手灰尘

铁虫 (正式写手)

10楼2018-03-11 08:34:31
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