薄膜光伏(PV)电池是半导体技术中最重要的研究课题之一,能够有效地将太阳能转化为电能。1 – 6 单片三结电池(GaInP/GaInAs/Ge)因其高达 30% 大气质量零点(AM0)的效率而成为飞机和航天卫星等许多领域的首选7,8。9 – 15 然而,在制造和使用过程中引入的多层 PV 电池的机械应力和断裂对光电转换性能和寿命起着至关重要的作用。因此,定量表征和评估太阳能电池中的残余应力对优化结构设计、提高其可靠性具有重要意义。在光伏电池宏观断裂之前,大量的微裂纹开始形成、积累并对光伏电池产生弯曲效应,导致高振幅残余应力,从而导致光伏电池性能显著下降。更好地了解光伏电池的残余应力对于分析损伤机制以及随后通过改进结构设计来提高光伏电池的性能具有重要意义。16 – 18
a 京都大学土木与地球资源工程系,京都西行区桂城 615-8530,日本 b 隧道工程研究小组,东京千代田区梶町 101-0044,日本
航空复合材料结构的开发和认证仍然主要基于金字塔式测试。这种方法在测试次数和设计循环方面成本极高。此外,它基于单轴测试,而实际结构大多承受组合载荷。合作研究计划“VERTEX”的目标是朝着预测虚拟测试的方向发展,并大幅降低航空航天计划的开发成本。在第一部分中,介绍了航空结构多轴测试的具体方法。技术样本的概念及其尺寸是合理的。然后,介绍了一种特定试验台的开发,在该试验台上可以进行压缩/拉伸、剪切、内部压力和组合。由于结构测试对仪器来说很复杂,因此开发了一种特定的全场测量技术。它基于多摄像机仪器和原始的立体数字图像相关 (FE-SDIC) 有限元方法。在这样的框架内,由于可以使用相同的网格进行模拟和测量,因此可以直接比较相应的位移。此外,FE-SDIC 测量的机械正则化允许评估机械一致的场,例如可以用作模拟边界条件的位移和旋转场。实验程序、测量
用于表征飞机机身撞击损伤的光学工具 N.Fournier 1 – F. Santos 1 - C.Brousset 2 – JLArnaud 2 – JAQuiroga 3 1 NDT 专家,2 AIRBUS France,3 Universidad Cmplutense de Madrid 摘要:在飞机制造/组装过程中或交付后的使用中,机身外部可能会出现表面损伤。大多数此类缺陷与飞机尺寸相比都很小,通常分布在机身的整个表面。为了正确表征这类异常,无损检测领域一直需要新手段。它们需要可靠、便携、快速和准确。对于此类缺陷,光学技术通常可以提供好的解决方案。然后,开发了基于光学的新技术来满足飞机制造商对损伤表征的要求。具体来说,我们开发了一种基于阴影莫尔效应的便携式设备,用于表征飞机机身撞击损伤的精确几何形状。该系统易于使用、便携、快速且成本低廉。它将有助于操作员对缺陷进行分类,并在检查过程中节省大量时间。经过一段时间的测试后,该设备应在飞机的总装线上使用。1 – 简介:在航空领域,国家和国际机构都要求制造商、航空公司和维修机构严格遵守有关飞机安全和保障的现行规定。飞机的结构在使用过程中承受着巨大的机械负荷,每个部件都有确定的使用寿命。必须定期检查零件以检查其可用性,并在其整个使用寿命期间安排系统的无损检测。当发生损坏时,必须对面板进行额外的控制,以确保其完整性以便继续使用。结构复杂性的增加以及为提高机械性能和减轻结构重量而使用的新材料导致了新的控制手段的不断发展。这些工具必须与旧工具一样高效,更快、更准确、更自动化,并且对人为解释的限制性更强。这种演变是航空业所有参与者遵循的整体质量战略的一部分。在所有可能影响结构完整性的损坏中,意外表面凹痕是最受监控的损坏之一:必须控制受影响的区域,以确保不会产生裂纹、分层或剥离。在进行任何更深的无损检测控制之前,操作员必须评估表面和深度损坏的严重性。制造商的设计办公室会给出公差,以根据这些标准将损坏分类,从而确定后续操作。然后,控制员必须恢复凹痕的精确几何形状,主要有两个原因:帮助他们对损坏进行分类,并帮助设计办公室确定受影响结构的新机械属性(当凹痕几何形状足够关键以运行此类程序时)。2 - 凹痕表征工具:Moireview©:开发了一种新工具来满足凹痕表征方面的需求。该系统基于光学,可以检索受影响区域的 3D 形状。它的开发是对目前使用的机械手段(深度计、粗糙度仪……)的补充。此工具的基本规格是快速、自主、便携和易于使用。负责检查的操作员必须在飞机周围走动以检测损坏情况,并可能从地面、平台或发动机舱进行测量。此后,他们应该能够携带该工具进入难以接近的区域。考虑到飞机的整个表面,与相对较小的凹痕(可能有很多且遍布整个飞机)相比,系统必须快速,以便在合理的时间内完成完整的检查。最后,考虑到设计办公室给出的公差,该工具必须足够精确。