國際新研發:評估復合材料的沖擊損傷并降低成本的新方法
德國宇航中心復合材料輕量化與自適應系統研究所已經開發了一個用于對碳纖維復合材料件的沖擊損傷和波浪進行評估的方案。
在飛機結構上,這種損壞發生在飛機的運行過程中,例如由于石頭、冰雹或鳥類的撞擊以及工具的墜落。波浪是在制造過程中由材料中的異物、重疊或空隙或所選擇的制造技術造成的。不管是什么原因,纖維復合材料結構中個別的、通常幾乎不可見的缺陷對承重能力有負面影響。經驗表明,這兩種類型的缺陷都會累積,而波浪和沖擊損傷之間的相互作用在很大程度上仍未被加以研究。
因此,在設計中為制造設定了非常保守的假設和高公差及質量要求。制造過程中的維修和廢品會額外增加部件的成本。在德國宇航中心這個方案的幫助下,數值和實驗材料和部件的鑒定工作可以減少。因此,可以重新評估制造過程中的公差和質量要求,并且可以減少由于不必要的投訴過程、返工和廢品而導致的量產階段和批量生產的成本。使用一個標準目錄,將波浪和沖擊損傷的相關缺陷參數結合起來,進行整體評估。
這一概念的基礎是由廣泛的 '缺陷的影響'測試活動創建的,其中,德國宇航中心的科學家們先對波狀缺陷及其原因進行了實驗、數值和理論研究,然后對波狀和沖擊損傷之間復雜的相互作用行為進行了研究。研究人員采用的189個樣本都是按照空客的標準測試的,構成了得出有意義的物理關聯的基礎,特別是關于損傷的相互作用。
在這些實驗研究的基礎上,制定了單獨和有效評估相互作用的波浪和沖擊損傷的方案。方案由兩部分組成。部分包括定義案例鑒別標準,借助這些標準可以減少方法中的保守性。第二部分涉及損害評估。德國宇航中心的專家表示:“由于相互作用的缺陷造成的總減少系數是由波浪和沖擊損傷的單個系數乘以得出的"。
在飛機結構上,這種損壞發生在飛機的運行過程中,例如由于石頭、冰雹或鳥類的撞擊以及工具的墜落。波浪是在制造過程中由材料中的異物、重疊或空隙或所選擇的制造技術造成的。不管是什么原因,纖維復合材料結構中個別的、通常幾乎不可見的缺陷對承重能力有負面影響。經驗表明,這兩種類型的缺陷都會累積,而波浪和沖擊損傷之間的相互作用在很大程度上仍未被加以研究。
因此,在設計中為制造設定了非常保守的假設和高公差及質量要求。制造過程中的維修和廢品會額外增加部件的成本。在德國宇航中心這個方案的幫助下,數值和實驗材料和部件的鑒定工作可以減少。因此,可以重新評估制造過程中的公差和質量要求,并且可以減少由于不必要的投訴過程、返工和廢品而導致的量產階段和批量生產的成本。使用一個標準目錄,將波浪和沖擊損傷的相關缺陷參數結合起來,進行整體評估。
這一概念的基礎是由廣泛的 '缺陷的影響'測試活動創建的,其中,德國宇航中心的科學家們先對波狀缺陷及其原因進行了實驗、數值和理論研究,然后對波狀和沖擊損傷之間復雜的相互作用行為進行了研究。研究人員采用的189個樣本都是按照空客的標準測試的,構成了得出有意義的物理關聯的基礎,特別是關于損傷的相互作用。
在這些實驗研究的基礎上,制定了單獨和有效評估相互作用的波浪和沖擊損傷的方案。方案由兩部分組成。部分包括定義案例鑒別標準,借助這些標準可以減少方法中的保守性。第二部分涉及損害評估。德國宇航中心的專家表示:“由于相互作用的缺陷造成的總減少系數是由波浪和沖擊損傷的單個系數乘以得出的"。

圖片說明:用新的方案可以有效地評估由異物引起的纖維波浪










































