mal

Kîtek hêsan-karanîna karanîna li ser tamîrkirina strukturên kompozîsyona | Cîhan Composites

Kîtara porteqalî dikare bi fiberglass / vinyl ester an fiber fiber / epoxy re li ser germahiya odeyê û alavên qamiştina batterê hilîne. #insiororing #fastastraster
UV-Curbable Pateg Patch Patch Wallo Herêmîreya Karbonê / Epoxy Prepreg Pregnologies LLC ji bo ku Fibra Field-ê ya Paqijkirî ya Resin Resin Resin Resin Resin . Sourceavkaniya Wêne: Teknolojiyên xwerû LLC
Modular Deployable Bridges ji bo karûbarên taktîkî û lojîstîkî û lojîstîk, û her weha sererastkirina binesaziya veguhastinê di dema karesatên xwezayî de ne. Strukturên berhevkirî ji bo kêmkirina giraniya cûrbecûr birêkûpêk têne xwendin, bi vî rengî barê baranê li ser wesayîtên veguhastinê û mekanîzmayên desteserkirinê kêm dikin. Li gorî Bridges Metal, Materyalên Composite jî xwedî potansiyel e ku meriv kapasîteya barkirinê zêde bike û jiyana karûbarê zêde bike.
Pira Modulê ya Modulê ya pêşkeftî (AMCB) mînakek e. Seemannann Composites LLC (Gulfport, Mississippi, US) û Zanistî Zanistî LLC (Horsham, PA, US) Lamines Epoxy-Reş-Xezal a Karbonê bikar bînin (Figure 1). ) Sêwirandin û çêkirinê). Lêbelê, şiyana tamîrkirina strukturên wusa li zeviyê bûye pirsgirêkek ku astengkirina materyalên berhevkar asteng dike.
Hêjmar 1 Pira Berhevkar, Pêla Navîn a Modulê ya pêşkeftî (AMCB) ji hêla WemlasN Composites LLC û Materyalên Zanistî ve hatî çêkirin û çêkirina Zanistên Materyalê LLC bi kar tînin Sourceavkaniya Wêne: Seeman Composites LLC (çep) û Artêşa DYE (rast).
Di sala 2016-an de, Teknolojiyên xwerû LLC (Millersville, MD, US) Lêkolînek nûvekirina karsaziyê ya Amerîkî (SBIR) 1 Grant ji bo pêşxistina rêbazek tamîrkirinê ya ku dikare bi serketî li ser leşkeran bi serbestî were kirin. Li ser bingeha vê nêzîkbûnê, qonaxa duyemîn a Sbir di sala 2018 de hate xelat kirin ku materyalên nû û alavên batterê nîşan bide, di heman demê de patch ji hêla pêşangehê ve bêyî perwerdehiya pêşîn, 90% an bêtir avahiyê dikare were sererast kirin qawet. Feqîriya teknolojiyê bi pêkanîna rêzek analîzasyonê, hilbijartina madî, hilberîner û peywirên ceribandina mekanîkî, û hem jî tamîrên piçûk û bi tevahî.
Lekolînerê sereke li du qonaxên SBILê Michael Bergen, damezrîner û serokê teknolojiyên xwerû LLC. Bergen ji Carderock ji Navbera Warfare ya Navmalî (NSWC) ji 27 salan re di nav struktur û beşa materyalan de xizmet kir, ku wî pêşveçûn û serîlêdana teknolojiyên kompleks li firokeya Navy a Amerîkî rêve kir. Dr. Roger Crane di sala 2015-an de li Teknolojiyên Custom beşdarî Teknolojiyên Customalakî bû piştî ku ji Navyaya Dewletên Yekbûyî di sala 2011-an de teqawid kir û ji bo 32 salan xizmet kiriye. Pisporê Materyalên wî yên Koma Xwerû, Mijarên Patemîtiyê yên wekî Materyalên Nû, Pêvekên Potototî, Meturên Pêvek, Materyalên Composition ên MultiFunctional, Materyalên Tenduristiya Bihêz, û Restorasyona Materyalê ya Komploya.
Her du pispor pêvajoyek bêhempa pêşve xistine ku materyalên komploger bikar tîne da ku cracks di supertructure li şûna panelê platforma 2 ji 4 mîlyon dolarî, Bergen got. "Ji ber vê yekê me îsbat kir ku em dizanin ku meriv çawa tamîrên li derveyî kedê û di hawîrdora karûbarê rastîn de pêk tîne. Lê pirsgirêk ev e ku rêbazên dewlemendiya leşkerî ya heyî ne pir serfiraz in. Vebijêrk tamîrkirina dupleksê ye [di bingeh de li herêmên zirarê li ser panelê li jor glîbeye] an jî maliyeta ji karûbarê ji bo tamîrên wargehê (asta) rakirin. Ji ber ku tamîrên D-ê hewce ne, gelek malan têne danîn. "
Ew çû ku bêje ku tiştê ku hewce ye rêbazek e ku dikare ji hêla leşkeran ve bi ezmûna di materyalên berhevokê de were kirin, tenê karanîna kîtan û manualên domdar bikar bînin. Armanca me ev e ku pêvajoyê hêsan bikin: Manual bixwînin, zirarê binirxînin û tamîrên xwe bikin. Em naxwazin resinsên derewîn tevlihev bikin, ji ber ku ev hewceyê pîvana rastîn e ku meriv pêbaweriya bêkêmasî bicîh bike. Her weha piştî tamîrên ku piştî tamîrên biqewimin, pêdivî ye ku em pergalek bê xerckirinên xeternak. It ew pêdivî ye ku wekî kîtek ku dikare ji hêla tora heyî ve were damezrandin were pak kirin. "
Yek çareseriyek ku teknolojiyên xwerû bi serfirazî, kîtek porteqalî ye ku meriv pêhesek epoxî ya dijwar bikar tîne da ku li gorî mezinahiya zirarê (heya 12 çargoşe) xweş bike. Xwepêşandan li ser materyalek kompleks hate temam kirin ku nûnertiya nûnertiya 3-inchek amcb ya 3-inch. Materyalê berhevokê xwedan bingehek darbeyê ya 3-inch e (15 pound per dendika pêlavê (Phoenix, Arizona, US) C-TLX 1900 Fiber Carbon 0 ° / + 45 ° / -45 ° / -45 ° / -45 ° 4 hebên C-LT 1100, bi tevahî pênc heb. "Me biryar da ku kîtek bi lorîkek prefabricated di quipropî de bi rengek pir-axek bikar bîne da ku rêça fabrîkî nebe," Crane got.
Pirsgirêka duyemîn Matrixê Resin e ku ji bo tamîrkirina laminate tê bikar anîn. Ji bo ku ji nû ve tevlihevkirina rûnê rûnê, patch dê pêşgotinê bikar bîne. "Lêbelê, van pirsgirêkan hilanînê ne," Bergen diyar kir. Ji bo çareseriya patchê ya hilanînê, teknolojiyên xwerû bi Sunrez Corp. (El Cajon, California, USA) pêşxistina pêşxistina pincarê / vinyl orîjînal e Di heman demê de bi birayên Gouegle re (bajarokê Bay, Michigan, USA) jî, ku bikaranîna fîlimek epoxy ya pêbawer a nû pêşniyar kir.
Lêkolînên destpêkê destnîşan kir ku Resîna Epoxy ji bo fiberiya karbonê resen e. Li ser bingeha fîlimê nû ya birayên Gouegle, pêşbirka nû ya paşîn a 1 demjimêran li 210 ° F / 99 ° C tê qenc kirin û jiyanek dirêj li germahiya odeyê heye - hewceyê hilanîna germ-germ. Bergen got ku heke germahiya veguhastinê ya bilind (TG) pêdivî ye, resin jî dê di germahiyek bilind de were qenc kirin, wek 350 ° F / 177 ° C. Herdu pêşgotin di kîtekek tamîrkirinê ya portable de wekî stackek pişkên amadekar ên ku di zerfek fîlimê ya plastîk de hatine sekinandin têne peyda kirin.
Ji ber ku kîtek tamîrkirinê dibe ku ji bo demek dirêj ve were hilanîn, teknolojiyên xwerû hewce ye ku xwendina jiyanek werzîşê were kirin. "Me çar dorpêçek plastîk a hişk kirî - celebek leşkerî ya tîpî ku di alavên veguhastinê de tê bikar anîn - û nimûneyên estîvên epoxy û vinyl li her dorpêçê amade bikin," Bergen got. Piştre qutiyan li çar cihên cihêreng ên ji bo ceribandinê hatin danîn: Bûyera firokeyên birayên Gouegle, banê balafirgeha Marylouer, li derûdora derve Hemî bûyeran xwedan loggerên daneyê hene, Bergen destnîşan dike, "Em ji bo nirxandina her sê mehan daneyan û nimûneyên materyalê digirin. Germahiya herî zêde ya ku di qutiyên li Florida û California de hatî tomar kirin 140 ° F e, ku ji bo pir resansên sererastkirinê baş e. Ew dijwariyek rastîn e. " Wekî din, birayên Gouegle di hundurê hundur de ceribandinek nû ya pêşkeftî ya nû ya pêşkeftî ceriband. "Nimûneyên ku di nav 120 ° F de ji bo çend mehan dest pê dikin ji polîmerize re, ji polîmerize re hatine danîn," Bergen got. "Lêbelê, ji bo nimûneyên têkildar di 110 ° F de, kîmya resin tenê ji hêla mîqdarek piçûk ve baştir kirin."
Tamîrkirin li ser panelê testê hate verastkirin û vê modela pîvanê ya amcb, ku heman laminate û materyalê bingehîn bikar anî wekî ku pira orjînal ji hêla Composites ve hatî çêkirin. Sourceavkaniya Wêne: Teknolojiyên xwerû LLC
Ji bo ku teknolojiya tamîrkirinê nîşan bide, lamînek nûner divê were çêkirin, zirar û tamîrkirin. "Di qonaxa yekemîn a projeyê de, me di destpêkê de ji bo çareserkirina pêvajoya tamîrkirina me, di destpêkê de û ceribandinên piçûk-çargoşe û çar-pêjeya bendavê bikar anîn," Klein got. "Hingê, me di qonaxa duyemîn a projeyê de ji 12 x 48 inch re veguheztin, bargiraniyên ku ji bo çêkirina dewletek stresê ya biaxial pêk tê, û piştre performansa tamîrkirinê nirxand. Di qonaxa duyemîn de, me modela amcb jî me ya ku me avakirina ava kiriye jî temam kir. "
Bergen got ku panela testê ji bo îsbatkirina performansa tamîrkirinê hate çêkirin ku ji hêla amcb ve hatî çêkirin, " . Ev rewş e. Method, bi hev re bi hêmanên din ên teoriya tîrêjê û teoriya laminate ya tîrêjê [Clt] ve hate bikar anîn, ji bo girêdana demkî û bi bandorek bi tevahî-pîvana ku hêsantir û bêtir hêsan e Mesref-bandor. Dûv re, em analîzên elementa qedandî [fea] modela ku ji hêla XCTERS INC. (Boston, Massachusetts, USA ve hatî pêşve xistin) ji bo baştirkirina sêwirana sazûmanên strukturan hate bikar anîn. " Fabrîkaya karbonê ya ku ji bo panelên testê tê bikar anîn û modela amcb ji Vektoriyê hate kirîn, û Balafira Balsa ji hêla Composites Collosites (Bristol, Ri, US ve hatî çêkirin.
Gav 1. Ev panelê testê ji bo simula zirarê li navendê û tamîrkirinê tamîrkirina zirarê bide. Sourceavkaniya wêneyê ji bo her gav: Teknolojiyên xwerû LLC.
Gav 2. Ji bo rakirina materyalê zirarê, grinderê destwerdana batterê bikar bînin û bi 12: 1 taper vegirtina patchê tamîr bikin.
"Em dixwazin li ser panelê testê de zirarê bigihînin astek bilindtir a li ser zeviya pira li zeviyê," Bergen rave kir. "Ji ber vê yekê rêbaza me karanîna holek dît ku ji bo çêkirina holika 3-inch. Dûv re, em pêlika materyalê zirar derxînin û ji bo pêvajoyek 12: 1 bikarbînin.
Crane ku ji bo tamîrkirina fiber / epoxî ya karbonê hate rakirin, gava ku materyalê panelê ya karbonê were rakirin û spartek maqûl tê sepandin, dê pêşbaziyê were berhev kirin û dirêjahiya li devera zirarê. "Ji bo panelê ceribandina me, ev pêdivî ye ku çar pişkên amadekariyê ji bo domandina materyalê tamîrkirinê bi top panelê karbonê ya orîjînal pêk bîne. Piştra, sê hebên dorpêçê yên karbonê / epoxy li ser vê yekê li ser beşa tamîrkirî têne hesibandin. Her perdeya serketî li ser her aliyên xalîçeya jêrîn 1 inch dirêj dike, ku ji "baş" li derdora "qenc" li derdora "baş" veguhestin li devera tamîrkirî. " Total dema ku vê tamîrkirina vê tamîrkirinê-tevî amadekirina qada tamîrkirinê, birrîn û danîna materyalê sererastkirinê û pêkanîna prosedurasyona kemînê-nêzîkî 2.5 demjimêran.
Ji bo fiberiya karbonê / epoxy pêşbaziyê, devera tamîrkirinê vala ye û ji bo yek demjimêrek bi karanîna bonderek germ-a batter-ê di 210 ° F / 99 ° C de hatî qewirandin.
Her çend tamîrkirina karbon / epoxy hêsan û bilez e, tîm hewceyê çareseriyek hêsantir nas kir ku performansê sererast bike. Vê yekê ber bi lêgerîna ultraviolet (UV) pêşgirên qayişan. "Baweriya li Resinên Sunrez Vinyl Ester li gorî ezmûna navîgasyonê ya berê ye ku damezrandina damezrandina pargîdaniya Livanay," Bergen rave kir. "Me yekem car rojê bi fabrîkek quasi-isotropîk peyda kir, bi karanîna vinyl ester pytreg, û nirxandina curve di bin şertên cûda de. Wekî din, ji ber ku em dizanin ku resen vinyl ester ne wek epoxy performansa diyarkirî ye, ji ber vê yekê hewildanên din ên adhesive ku ji bo nirxandina sazûmanên cihêreng ên adhesive û destnîşankirin ka kîjan ji bo serîlêdanê ye. "
Pirsgirêkek din ev e ku fêkiyên pîvanê nekarin heman taybetmendiyên mekanîkî wekî fêkiyên karbonê peyda bikin. "Bi pişka karbon / epoxy re, ev pirsgirêk bi karanîna pêvekek zêde ya pîvanê / vinyl ester," crane got. "Sedema ku tenê yek ji yek pişkek din hewce ye ev e ku materyalê pîvanê fabrîkek giran e." Ev pişkek maqûl hilberîne ku dikare di nav şeş hûrdeman de jî di nav germên infield ên pir sar / azad de were sererast kirin. Bêyî ku germê peyda bike. Crane destnîşan kir ku ev xebata tamîrkirinê di nav saetekê de dikare were qedandin.
Herdu pergalên patch hatine destnîşan kirin û ceribandin. Ji bo her tamîrkirinê, devera ku bê zirar kirin tê nîşankirin (gav 1), bi holika dît, û dûv re jî bikaranîna grinder-a Manual-Powered (gav 2). Dûv re qada tamîrkirî di 12: 1 taper de qut bikin. Li ser sifrê bi pêlavek alkolê (gav 3) paqij bikin. Piştre, pişka tamîrkirinê bi rengek diyarkirî qut bikin, li ser rûyê paqijkirî (gav 4) bicîh bikin û wê bi pêlavek vegerin da ku pêlên hewayê derxînin. Ji bo fîbera fiber / uv-curing vinyl amade ye, dûv re serbestberdana li ser devera tamîrkirî bicîh bikin û patchê bi şemek bêhempa ya UV-ê ji bo şeş hûrdeman (gav 5) paqij bikin. Ji bo fiber fiber / epoxy prose, yek-bişkojk, bonderek germî ya bîhnfirehî bikar bînin û ji bo yek saetekê li 210 ° F / 99 ° C sax bikin.
Gav 5. Piştî ku pişka pezê li qada tamîrkirî bicîh bikin, lampek UV-ya bêserûber bikar bînin da ku patch 6 hûrdeman derman bikin.
"Dûv re me ceribandinan kir da ku zencîreya patchê binirxînin û jêhatiya wê ya ku ji bo sererastkirina kapasîteya barkirinê ya strukturê," Bergen got. "Di qonaxa yekem de, pêdivî ye ku em hêsantir serlêdanê îsbat bikin û şiyana ku bi kêmî ve 75% hêza xwe bistîne. Ev ji hêla çar-xalî ve li ser 4 x 48 inch Fiber / Epoxy Resin û Bûyera Balafira Balsa piştî tamîrkirina zirara simulated. Erê. Qonaxa duyemîn a projeyê panelek 12 x 48 inch bikar anî, divê ji zêdetirî 90% pêdiviyên hêzê di bin barê giraniya tevlihev de nîşan bide. Me van hemî daxwazan civiyan, û dûv re jî rêbazên tamîrkirinê li ser modela AMCB wêne kirin. Meriv çawa teknolojiya enfeksiyonê û alavên bikar tîne da ku referansek dîtbarî peyda bike. "
Aliyekek sereke ya projeyê îspat dike ku nûvekirin dikare tamîrkirinê bi hêsanî tam bike. Ji bo vê yekê, Bergen xwedî ramanek bû: "Min soz da ku ez du têkiliyên teknîkî yên me yên li artêşê xwepêşandanê bikim: Dr. Bernard Sia û Ashley Genna. Di nirxandina dawîn a qonaxa yekem a projeyê de, min ji tamîran pirsî. Ashley bi ceribandinê tamîr kir. Bikaranîna kit û manual me peyda kir, wê patch serlêdan kir û tamîrkirin bêyî pirsgirêkan temam kir. "
Figure 2 Makîneya girêdana batterê ya batterê, makîneya girêdana termalkirî ya batterê dikare patchê tamîrê / epoxî li ser bişkojka pişka patchê ya karbonê bide, bêyî ku hewcedariya ji bo bernamekirina kêşeya cerdevaniyê an qenckirina qamyonê. Sourceavkaniya Wêne: Teknolojiyên xwerû, LLC
Pêşveçûnek din a sereke pergala qamiştina batterê ye (Figure 2). "Bi navgîniya lênihêrîna infield, we tenê hêza bateriyê heye," Bergen destnîşan kir. "Hemî amûrên pêvajoyê di kitêba tamîrkirinê de me pêşxistiye wireless e." Ev di nav de girêdana germî ya batterê ya ku ji hêla Teknolojiyên Custom Technologies û Supplier Makîneya Bending Wichitech Industries Inc. (Randallstown, Maryland, USA) ve hatî pêşve xistin. "Ev bonderek germî ya batterê pêş-bername ye ku ji bo qenckirina bêkêmasî, ji ber vê yekê novekan ne hewce ye ku cerdevaniya qamyonê bernameyê bide," Crane got. "Ew tenê hewce ne ku bişkojkek bitikînin da ku ramp û rûnê rastîn temam bikin." Bermayên ku niha di karanîna salê de dikarin salek bimînin berî ku ew hewce ne ku ji nû ve were girtin.
Bi temamkirina qonaxa duyemîn a projeyê, teknolojiyên xwerû Pêşniyarên başkirina şopandinê amade dike û nameyên eleqedar û piştgiriyê berhev dike. "Armanca me ev e ku meriv vê teknolojiyê bi Trl 8 re mezin bike û wê bîne zeviyê," Bergen got. "Em jî potansiyela ji bo serlêdanên ne-leşkerî dibînin."
Hunera kevn li pişt Pîşesaziya Pîşesaziyê ya Pîşesaziyê ya Pîşesaziyê vedibêje, û têgihiştinek kûr a kûrahiya zanistiya nû û pêşkeftina pêşerojê heye.
Ji bo yekemîn, 787 ji nû ve di derheqê nûbûnên di materyal û pêvajoyên berhevkirî de ji bo bidestxistina armancên xwe


Demjimêra paşîn: Sep-02-2021