聚合物复合材料,而核心材料是从轻质材料中选择的。19,20表面层包含一个带有玻璃,玻璃,碳,碳ber或aramidber的聚合物基质。21 - 25这些层的目的是增强复合材料的整体耐用性和机械性能。26 - 29核心材料通常包含轻质和低密度材料,O烯聚合物泡沫,木板,铝蜂窝状或其他轻量级材料。核心材料有助于提高结构强度,同时降低了复合材料的整体密度。这种设计具有高强度和低重量的优势。由于这些优势,三明治复合材料具有广泛的应用。它们特别用于航空航天,30航空,31 - 33汽车,34 - 36海军陆战队,37构造38和运动器材。在汽车行业中,由于重量轻而可以用来改善燃料效率。39,40也可以在结构元素中使用,以提高车辆41的耐用性以及火车和Aircra工业。它们的耐用性和轻巧的重量使得可以在海洋领域的船体和游艇建造中使用它们。42,43
电动汽车可以高效、低成本、低环境影响地运送人员和产品。个人车辆和公共交通在电气化行业方面拥有巨大的技术和立法动力,而随着电动垂直起降 (eVTOL) 和常规起降 (eCTOL) 飞机的出现,航空业也准备效仿。Cuberg, Inc. 是一家电池制造商,成立于 2015 年,2021 年被 Northvolt 收购,该公司正在开发一种独特的锂金属电池化学成分,可以在紧凑、轻巧的封装中提供巨大的功率输出。高功率和低重量是电动航空业实现商业化的关键属性。该项目帮助开发了这种小型电池,为高通量制造提供了概念验证。该项目最终开发了 Cuberg 的低速率初始生产 (LRIP) 生产线,使用现有的工艺重新用于锂金属电池制造,每月可生产多达 3,000 个电池。这些电池提供 370 Wh/kg 的卓越能量密度。 LRIP生产线正在不断迭代改进,以提供高收益平台来支持更大规模的制造项目,从而支持航空业电气化和运输技术脱碳。
摘要:在创新的光学传感器网络中使用光纤布拉格光栅 (FBG) 传感器,在地球恶劣环境中提供精确可靠的热测量方面显示出巨大的潜力。多层绝缘 (MLI) 毯是航天器的关键部件,用于通过反射或吸收热辐射来调节敏感部件的温度。为了能够准确、连续地监测绝缘屏障长度上的温度,同时又不影响其灵活性和低重量,FBG 传感器可以嵌入隔热毯中,从而实现分布式温度传感。这种能力有助于优化航天器的热调节,确保重要部件可靠、安全地运行。此外,与传统温度传感器相比,FBG 传感器具有多种优势,包括高灵敏度、抗电磁干扰以及在恶劣环境中工作的能力。这些特性使 FBG 传感器成为太空应用中隔热毯的绝佳选择,因为精确的温度调节对于任务成功至关重要。然而,由于缺乏适当的校准参考,在真空条件下校准温度传感器是一项重大挑战。因此,本文旨在研究在真空条件下校准温度传感器的创新解决方案。所提出的解决方案有可能提高太空应用中温度测量的准确性和可靠性,从而使工程师能够开发更具弹性和可靠性的航天器系统。
DARPA 预计 POWER 项目的执行者将创造新颖的光学技术集成,以创建能够重定向、波前校正和光束能量收集的机载中继。最终演示的目的是使用现有平台承载的三个机载中继节点,将能量从地面源激光器传输到高空以实现远程效率,并返回到 200 公里外的地面接收器。预计平台将在 60,000 英尺左右运行,以最大限度地减少大气损失并提高中继的生存能力。高效而精确的重定向对于避免平台热挑战和确保中继光束有效照射所需目标是必不可少的。为了解决光束在穿过大气扰动时光束质量下降的问题,中继必须能够根据需要校正光波前以实现系统效率目标。最后,中继必须能够有选择地从光束中收集能量以提供机载辅助电源,从而展示未来无限期持久中继平台的必要特性。我们鼓励提出以新颖的方式利用现有和新兴光学技术,以有效的低尺寸、低重量、低功率和低成本实现项目目标的提案。
摘要:包括汽车,航空航天,军事和航空在内的制造业正在密切关注对具有更好特性的复合材料的需求。复合材料由于其高质量,低成本的材料具有超出特征和低重量而在行业中大量使用。因此,由于其低成本,出色的耐磨性和出色的强度与重量比,铝基材料比其他传统材料优先。但是,可以使用合适的增强剂进一步改善基于Al的材料的机械特性和磨损行为。各种增强剂,包括晶须,颗粒,连续纤维和不连续的纤维,由于具有与裸合金相当的摩擦学和机械行为而被广泛使用。此外,可以通过优化处理方法的过程参数以及加固的数量和类型来获得复合材料的整体特征的进步。在各种可用的技术中,搅拌铸造是制造复合材料的最合适技术。增强量控制复合材料的孔隙率(%),而增强类型通过改善复合材料的整体特性来识别与Al合金的兼容性。粉煤灰,SIC,TIC,AL 2 O 3,TIO 2,B 4 C等。是AMMC中最常用的增强剂(铝金属基质复合材料)。当前的研究强调了不同形式的加固如何影响AMMC,并评估增强对复合材料的机械和底环特性的影响。
自我:技术发展和不断增长的需求导致了材料科学领域的重大创新。非织造的表面材料是纺织工业的重要子分支,是重要的材料,具有广泛的应用,近年来在生物医学领域引起了极大的关注。非织造表面是灵活的,光明和经济材料,而不是传统的编织或编织技术产生的。这些材料具有低成本,轻,灵活和快速生产的优点,这要归功于生产过程中的纤维不规则和各种结合方法。高耐用性,低重量和高空气渗透性特征,例如非织造表面,伤口覆盖,药物传播,卫生产品和生物信号遵循 - 诸如提供有效溶液之类的区域。非织造表面材料的广泛使用区域需要正确表征物理,机械和化学特性。这种表征在确定材料的性能,质量和应用潜力中起着关键作用。非织造表面的表征方法包括评估材料的结构,强度,渗透性,吸收能力和其他重要特征的过程。在本文中,它重点关注非织造表面材料的生物医学区域,并对这些材料的特征方法进行了全面的检查。基于文献中目前的研究,详细讨论了用于确定非织造表面特征的各种特征方法。关键字:表面,生物医学应用,表征
摘要 当今的飞机使用电传操纵系统进行操纵。这些安全关键型分布式系统称为飞行控制系统,对连接系统各部分的通信网络提出了很高的要求。可靠性、可预测性、灵活性、低重量和成本都是设计安全关键型通信系统时需要考虑的重要因素。在本论文中,我们讨论和研究了认证问题、航空电子设备的要求、故障管理、航空电子设备中安全关键型通信系统的协议和拓扑。本论文研究的协议包括:TTP/C、FlexRay 和 AFDX,使用 MIL-STD-1553 作为参考协议。使用模拟点对点作为参考架构。描述并评估了协议的功能,例如服务、成熟度、支持的物理层和拓扑。然后通过使用每种协议进行传感器、执行器和飞行计算机之间高度关键通信的飞行控制系统的理论实现,说明了每种协议的优缺点。结果表明,从理论角度来看,TTP/C 可以用作点对点飞行控制系统的替代品。但是,有许多有关物理层的问题需要检查。最后,TTP/C 集群已经实现,并进行了基本功能测试。计划是对延迟、启动时间和重新集成时间进行测试,但获取这些测试的适当硬件的时间超过了论文工作的时间。在这篇论文的时间范围之外,萨博将继续进行更高级的测试。
摘要 当今的飞机使用电传操纵系统进行操纵。这些安全关键型分布式系统称为飞行控制系统,对连接系统各部分的通信网络提出了很高的要求。可靠性、可预测性、灵活性、低重量和成本都是设计安全关键型通信系统时需要考虑的重要因素。在本论文中,我们讨论和研究了认证问题、航空电子设备的要求、故障管理、航空电子设备中安全关键型通信系统的协议和拓扑。本论文研究的协议包括:TTP/C、FlexRay 和 AFDX,使用 MIL-STD-1553 作为参考协议。使用模拟点对点作为参考架构。描述并评估了协议的功能,例如服务、成熟度、支持的物理层和拓扑。然后通过使用每种协议进行传感器、执行器和飞行计算机之间高度关键通信的飞行控制系统的理论实现,说明了每种协议的优缺点。结果表明,从理论角度来看,TTP/C 可以用作点对点飞行控制系统的替代品。但是,有许多有关物理层的问题需要检查。最后,TTP/C 集群已经实现,并进行了基本功能测试。计划是对延迟、启动时间和重新集成时间进行测试,但获取这些测试的适当硬件的时间超过了论文工作的时间。在这篇论文的时间范围之外,萨博将继续进行更高级的测试。
复合材料结构可以显著降低客机的重量。然而,增加的生产成本需要应用具有成本效益的设计策略。因此,需要一个比较值,用于评估设计方案的成本和重量。直接运营成本 (DOC) 可用作此比较值;它捕获了飞机飞行时产生的所有成本。在本文中,提出了一种复合材料结构的成本/重量优化框架。它考虑了制造成本、无损检测成本和基于飞机重量的终生燃油消耗,因此使用简化版本的 DOC 作为目标函数。首先,解释飞机设计的不同阶段。然后重点讨论复合结构的优点和缺点、设计约束和允许值以及无损检测。此外,还讨论了多目标优化和成本与重量的综合优化等主题。制造成本可以通过不同的技术来估算;在这里,基于特征的成本估算和参数成本估算被证明最适合所提出的框架。最后,对所附论文进行了简要总结。第一篇论文包含一项参数研究,其中针对一系列成本/重量比(重量损失)和材料配置优化了蒙皮/纵梁面板。重量损失定义为特定的终生燃油消耗,取决于飞机的燃油消耗、燃油价格和优化器的观点。结论是,设计方案的理想选择既不是低成本也不是低重量,而是两者的结合。第二篇论文提出在部件的设计过程中纳入无损检测成本,并根据检测参数调整每个层压板的设计强度。因此,超声波检测的扫描间距被视为一个变量,代表(保证的)层压板质量的指标。结果表明,在早期设计阶段分配和调整层压板的质量水平可以降低直接运营成本。
例如,典型的中型家庭汽车将在其生命周期中产生约24吨二氧化碳,而电动汽车(EV)将在其生命中生产约18吨。对于电池电动汽车,其总碳足迹的46%是在工厂产生的,然后才出行一英里。LowCVP董事总经理格雷格·阿彻(Greg Archer)说:“这项工作消除了低碳车辆只是将排放量从排气中移到其他来源的神话。但是,它确实强调了需要查看整个生命周期中车辆的碳排放量的必要性。汽车行业已经采取了积极的步骤来解决这个问题 - 丰田最近公告太阳能电池阵列,以提供电力,以便在日产叶厂的混合Auris生产设施和风能供电,这是一个很好的例子。”对于标准的中型汽油冰(内燃机)车辆,生产中嵌入的碳将约为5.6TCO2E,其中四分之三是车辆滑翔机中的钢。这强调了在未来超低碳车辆中部署低重量,低碳替代品的重要性。类似的电动汽车将嵌入8.8TCO2E的生产排放,其中43%来自电池。通过可再生能源脱碳两种电力供应;因此,电池的生产对于电动汽车提供超低碳寿命排放至关重要。还强调,一些旨在提高可回收性,安全性或减少空气污染的法规可以增加生产或使用的碳排放。该报告还表明,中型汽油和柴油车辆的生命周期碳排放量几乎相同 - 柴油的效率较高,而柴油的效率更高,而高产量排放量很高。
