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美國(guó)航空科學(xué)研究所（NIAR）于2020年11月繼續(xù)開(kāi)展“可負(fù)擔(dān)、可持續(xù)性發(fā)展的復(fù)合材料建模”（MASC）研究計(jì)劃。
MASC計(jì)劃的階段主要目的是開(kāi)發(fā)認(rèn)證體系，為自動(dòng)化制造的先進(jìn)材料和結(jié)構(gòu)概念鋪平道路，而新一輪資金投入將使研究人員能夠進(jìn)一步研究材料的損傷失效行為，并鑒定和表征對(duì)美國(guó)國(guó)防工業(yè)具有戰(zhàn)略重要性的材料系統(tǒng)，其中包括使用自動(dòng)化工藝制造的陶瓷基復(fù)合材料，以及壓縮泡沫熱塑性復(fù)合材料和注塑成型復(fù)合材料。
NIAR的航空航天系統(tǒng)先進(jìn)技術(shù)實(shí)驗(yàn)室（ATLAS）通過(guò)與研究人員、國(guó)防技術(shù)承包商和相關(guān)大學(xué)合作，共同領(lǐng)導(dǎo)了MASC計(jì)劃。該計(jì)劃將利用自動(dòng)化技術(shù)、機(jī)器學(xué)習(xí)和人工智能算法，增強(qiáng)用于制造下一代先進(jìn)集成復(fù)合材料機(jī)身結(jié)構(gòu)的工具。
研究人員表示，MASC計(jì)劃的目標(biāo)與ATLAS的使命非常契合——致力于創(chuàng)造跨多學(xué)科的制造環(huán)境和工程教育計(jì)劃，為未來(lái)工廠的工程師和教育工作者做好準(zhǔn)備。科研人員在開(kāi)發(fā)對(duì)美國(guó)國(guó)防部和航空航天工業(yè)具有戰(zhàn)略重要性的技術(shù)的同時(shí)，有望實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)。
在該計(jì)劃開(kāi)展的年，ATLAS已經(jīng)雇用了50多名工程專業(yè)學(xué)生。在ATLAS的工作為學(xué)生帶來(lái)了很多寶貴經(jīng)驗(yàn)，使學(xué)生們?yōu)樵诠こ汰h(huán)境中工作做好了準(zhǔn)備。ATLAS能夠?yàn)閷W(xué)生提供機(jī)會(huì)，將在課堂上學(xué)到的知識(shí)應(yīng)用于實(shí)踐，創(chuàng)建和設(shè)計(jì)復(fù)合材料。
新一輪的資金投入將使NIAR研究人員能夠開(kāi)發(fā)技術(shù)來(lái)優(yōu)化數(shù)字孿生數(shù)據(jù)，用于分析材料損壞和缺陷，并使用高保真分析技術(shù)自動(dòng)開(kāi)展分析維修過(guò)程。研究人員將開(kāi)發(fā)適合數(shù)字孿生概念的機(jī)器學(xué)習(xí)算法，以便對(duì)每個(gè)零件的缺陷圖譜進(jìn)行交叉檢查，識(shí)別各種零部件樣式和應(yīng)用模式，并進(jìn)行工藝優(yōu)化。這些數(shù)據(jù)信息可用于提高零件質(zhì)量、工具設(shè)計(jì)和制造速度。
通過(guò)該計(jì)劃，研究人員將利用通過(guò)MASC開(kāi)發(fā)的先進(jìn)技術(shù)，制造全尺度的原型件，并評(píng)估與傳統(tǒng)制造技術(shù)相比零部件的可承受性、可生產(chǎn)性和可維護(hù)性。