简介金属增材制造 (AM) 具有一系列积极的特性:自动化、制造复杂几何形状的能力、组件优化、整合装配、数字库存和减少材料浪费。其他大型金属行业已经意识到并应用了这些优势,包括航空航天、发电、海事和国防。电弧增材制造 (WAAM) 是一种定向能量沉积 (DED) AM 工艺,能够使用金属原料(例如传统焊丝耗材)进行打印。WAAM 的进步,即它与机械臂和定位器的集成,允许制造以英尺为单位的大型组件。由于这些原因,WAAM 成为生产大型结构部件的理想选择。但是,目前缺乏对 WAAM 的材料和疲劳行为的基础知识,可能会阻碍其在建筑和运输结构行业的广泛应用。
核电站安全相关混凝土结构持续服务评估中潜在的结构安全问题和验收标准。该计划分为四个任务领域 - 项目管理、材料性能数据库、结构部件评估/维修技术和持续服务确定的定量方法。在这些任务下,编写了 90 多篇论文和报告,涉及与核电站钢筋混凝土结构老化管理相关的相关方面。本报告以与核电站钢筋混凝土结构寿命相关的信息的形式总结了该计划的结果,结构材料信息中心提供了混凝土材料在环境压力和老化因素影响下随时间变化的数据和信息,在役检查和状况评估技术,维修材料和方法,核电站钢筋混凝土结构的评估,以及基于可靠性的当前和未来状况评估方法。还提供了未来活动的建议。
最后,评估了无窗设计方案的主要优势,并将其与参考飞机进行了比较。评估了重量和成本节省以及二氧化碳排放量减少。开发了一种数值方法来评估设计和经济方面的优势。根据最先进的方程和规则,计算了机身上的应力,以评估拆除窗户对结构的影响。“中性孔应力理论”用于定义结构方程并评估结构重量的变化。该理论通常被认为是计算在机身上打孔而不损失结构强度所需的加固。在这种情况下,该理论被认为是计算从机身上拆除窗户孔后不再需要的加固。这样,中性孔理论通过拆除通常用于使窗户孔应力中性的结构部件,给出了重量减轻的近似值。
包括: • 材料工程领域的研究,涵盖新型工业材料的合成,包括合成和粘合复合材料。 • 陶瓷工程领域的研究,涵盖无机非金属材料,如瓷器、水泥、工业陶瓷、陶瓷超导体、磨料和相关材料与系统。 • 聚合物/塑料工程领域的研究,涵盖合成大分子化合物及其在特定工程用途中的应用,包括开发具有定制特性的工业材料;轻质结构部件的设计;液体或固体聚合物的使用;以及聚合过程的分析和控制。 • 纺织工程领域的研究,涵盖新型和改良纤维、纺织品及其用途;测试和制造合成和天然纤维及纤维产品的系统。 • 冶金工程领域的研究,涵盖结构、承重、动力、传输和移动系统的金属部件。
3. 热塑性与热固性预浸料 3.1 材料化学和反应性 热固性与热塑性是两种聚合物材料,通过将聚合物基质与纤维结合,可用于加工复合结构部件。高性能热固性基质由不同环氧树脂与硬化剂和催化剂的复杂配方组成,需要在低温下储存以防止聚合放热反应开始。在部件加工过程中,未固化材料在接近 180°C 的温度下加热以形成网状网络,从而获得所需的机械性能。这种聚合化学反应需要由部件制造商控制,但不可逆。关于热塑性塑料,配方的优势在于远离 REACH 法规,并且材料供应商已聚合供应。供应的聚合物由排列成无定形和结晶相的大分子线性链组成(半结晶聚合物)。这涉及到
根据空中客车公司最近的一项研究,空中交通量将在未来 15 年内翻一番。1 航空公司对更多飞机的需求不断增加,来自中国和印度等国家的竞争也日趋激烈,因此,欧洲飞机制造商必须提高制造和装配业务的效率,以便及时且经济高效地满足这些需求。2012 年,一项名为 LOCOMACHS(复合材料和混合结构的低成本制造和装配)的合作研发项目启动,涉及 31 家欧洲航空业主要参与者,旨在开发技术,如果采用这些技术,制造商将能够加快和更高效地生产和装配复合材料结构部件。目标之一是减少非增值活动,包括许多耗时的垫片或拆卸操作,这些操作会给复合材料生产线带来经常性成本。
摘要:增材制造 (AM) 在航天领域的应用日益广泛,这促使我们研究了通过复合行星齿轮系系统 (C-PGTS) 集成动态平衡系统 (DBS) 并完全通过 AM 实现的单自由度 (DoF) 指向系统 (PS) 的可行性。我们详细分析了系统的动力学,涉及原型的设计和实现。对于本文而言,至关重要的是精心选择适合太空恶劣条件的 AM 材料。通过比较实验部分和模拟结果,我们强调了 PS 的正确尺寸以及 DBS 在维持卫星姿态方面的重要性。结果还证实了 AM 在生产复杂机械系统方面的能力,该系统具有高精度、有趣的机械性能和低重量。这表明 AM 在空间领域具有潜力,既可用于结构部件,也可用于本文中列出的有源部件。
摘要:增材制造 (AM) 在航天领域的应用日益广泛,这促使我们研究了通过复合行星齿轮系系统 (C-PGTS) 集成动态平衡系统 (DBS) 并完全通过 AM 实现的单自由度 (DoF) 指向系统 (PS) 的可行性。我们详细分析了系统的动力学,涉及原型的设计和实现。对于本文而言,至关重要的是精心选择适合太空恶劣条件的 AM 材料。通过比较实验部分和模拟结果,我们强调了 PS 的正确尺寸以及 DBS 在维持卫星姿态方面的重要性。结果还证实了 AM 在生产复杂机械系统方面的能力,该系统具有高精度、有趣的机械性能和低重量。这表明 AM 在空间领域具有潜力,既可用于结构部件,也可用于本文中列出的有源部件。
船舶和其他结构中使用的钢材的断裂行为主要受以下因素控制:(1) 使用条件,即载荷速率和环境温度;(2) 钢材的机械性能;(3) 结构的设计和制造;以及 (4) 操作条件。使用条件影响机械性能,因为不同钢种的机械性能对载荷速率和温度的反应不同。设计和制造,包括构件的冗余和结构细节的局部几何形状(应力集中),决定了局部应力的大小和分布以及结构对外部施加载荷的响应。装载船舶的程序会影响操作条件。因此,在制定结构部件的断裂控制计划和评估极高加载速率对断裂控制的影响时,必须考虑所有这些因素。!!c,但是,由于改变加载速率的主要影响是改变钢材的机械性能,因此本文将重点讨论速率对钢材强度和断裂特性的影响。
本研究旨在通过控制复合机翼结构元件的屈曲行为来设计新型可定制且有效的机制,以供未来的变形应用。与传统的防屈曲设计不同,我们的想法是通过使用非线性后屈曲响应来控制刚度变化以重新分配机翼结构中的载荷,从而接受这种内在的不稳定性。为了实现所需的多稳态配置,通过使用点、面积和最大位移约束来抑制平面外屈曲变形,研究了三种屈曲驱动机制。首先在复合板上对所提出的机制进行数值研究,然后将其集成以控制简化的薄壁复合翼盒的扭曲。所提出的机制为多稳态配置提供了有效的设计机会,并展示了通过控制结构部件的屈曲行为实现复合机翼变形的潜力。