数字孪生证实纳米管可以检测到飞行中飞机机翼的裂缝

斯科尔科沃理工学院的研究人员利用 2D 传感器创建了聚合物复合材料的数字孪生,并成功将其用于结构完整性测试。 这项新技术可用于制造各种大型结构,例如飞机机翼、风力涡轮机叶片和桥梁跨度,这些结构目前均由聚合物复合材料制成。

来源:英国物理学家网首页
红色和蓝色方块是有限元网格(微尺度模型),代表聚合物复合材料中两种常见缺陷。碳纳米管传感器可以实时检测它们。图片来源:Nicolas Posunko/Skoltech。使用 Deep Dream Generator 上的 AI 模型 Photonic 创建,并使用 Iskander Akhmanov 等人/Composite Structures 的媒体进行修改
红色和蓝色方块是有限元网格(微尺度模型),代表聚合物复合材料中两种常见缺陷。碳纳米管传感器可以实时检测它们。图片来源:Nicolas Posunko/Skoltech。使用 Deep Dream Generator 上的 AI 模型 Photonic 创建,并使用 Iskander Akhmanov 等人/Composite Structures 的媒体进行修改

Skoltech 的研究人员使用 2D 传感器创建了聚合物复合材料的数字孪生,并成功将其用于结构完整性测试。新技术可用于制造各种大型结构,如飞机机翼、风力涡轮机叶片和桥梁跨度,这些结构目前均由聚合物复合材料制成。

研究团队在复合材料的纤维增强层之间插入的碳纳米管层非常薄,因此添加 2D 传感器不会影响飞机蒙皮或其他部件的厚度或整体设计。

可以根据层电导率的变化检测飞机部件中的缺陷,甚至可以在飞行过程中进行测量。这种方法称为电阻抗断层扫描,是一种比光纤传感器更高效、更便宜的替代方案。

两篇描述数字孪生测试结果的论文发表在《复合结构》和《国际工程科学杂志》上。

复合结构 复合结构 国际工程科学杂志 国际工程科学杂志 制造 电信号 更多信息: 复合结构 DOI:10.1016/j.compstruct.2024.118651 国际工程科学杂志 引用