|  英文版

美国普渡大学的AnalySwift公司开发新技术以改善直升机的使用寿命

   日期:2020-04-03     浏览:3670    
普渡大学附属的商业软件提供商AnalySwift LLC已从海军获得24万美元的小型企业创新研究计划拨款。SBIR奖将帮助该公司进一步开发SwiftComp软件,此技术可为复合材料提供高效,高保真度的建模。

AnalySwift总裁兼首席执行官Allan Wood表示:“我们很高兴与美国海军合作,以帮助应对这一挑战。海军将能够使用由此产生的软件技术,使直升机的预期寿命与实际使用寿命保持一致,减少重新设计的停机时间,并最终节省资金。”

Wood说,该软件将有助于满足海军和旋翼机相关人员的需求。 该特定项目旨在推进软件,以更好地预测由复合材料制成的柔性梁的耐用性,复合材料是由两种或更多种不同材料制成的材料,这些材料组合起来比单独使用的材料更坚固,轻便或具有其他优势。



此图显示了在组合载荷下具有逐渐变细的矩形截面的逼真的复合柔性梁。

直升飞机柔性梁是将桨叶与轮毂连接的关键组件。由复合材料制成的柔性梁由于其复杂性(包括其锥形和弯曲特性以及复杂的微结构)而特别难以设计和分析。

通过分析确定的NAVAIR耐久性理念通常要求分析显示的使用寿命是所需使用寿命的四倍,但现实情况是,测试显示的实际使用寿命远低于要求的使用寿命以及经过分析预测的寿命。 预测寿命和测试寿命之间的这种差异已经花费了多年的努力和数百万美元来重新设计。

解决这些缺点的尝试包括改变帘布层的布局以及帘布滴相对于中性轴的位置以改善寿命。 由于缺乏对弯曲梁疲劳失效所涉及的物理知识的理解,使得重新设计不能基于比原来用于清除失效部分的更精确的分析方法或理解。

然而,同样的分析曾经表明,失效零件具有足够的寿命,但可以在新设计的零件上重复使用-历史上几乎没有成功。这种分析是不充分的,因为它们是具有数百层的复杂复合结构,通常是混合材料,并且具有扭曲和锥形的几何形状。 另外,虽然理解了载荷环境,但轴向,弯曲和扭转载荷同样复杂。这种载荷导致多轴应力,结合弯曲梁的几何形状,使确定应力应变层的重要性放在首位,但往往被忽略。

“我们的特定项目旨在为用户使用自定义元素的复合柔性梁提供高效,高保真的工具集,并显着改善其耐久性预测能力。” 伍德说。“该提议的成功将为复合柔性梁的高效而准确的耐久性分析提供实用的解决方案。”

除了更好地分析弯曲和锥形复合结构(例如复合柔性梁)的强度和耐久性外,该项目还旨在:

·大大减少了设计和重新设计复杂复合结构所需的时间和成本。

·在理解复合材料柔性梁的层板脱落和其他缺陷的影响方面,为实验提供了更具洞察力的指导。

·对内部特征和缺陷进行更明确的建模,轻松处理混合材料并直接合并新材料模型。

尽管直接的商业应用是海军使用的复合挠性梁的耐久性分析,但提议的工作将具有许多其他潜在的商业应用:

·复合直升机旋翼桨叶,通常是渐缩的,并且沿翼展方向具有层状落差。

·截面变化明显的复合风轮机叶片。
 
·复杂的复合结构,具有不均匀的截面,用于航空航天、汽车和体育。

·厚复合材料结构的多层应力和耐久性预测是至关重要的。

该技术由普渡大学工程学院的航空与航天学的Wenbin Yu教授开发。该软件还被授权给世界各地的公司和大学,包括那些将其用于卫星和移动电话组件(包括印刷电路板)的公司和大学。

Yu说:“ SwiftComp软件的优点之一是能够对具有复杂微观结构的结构进行高效的高保真多尺度建模。” “SwiftComp将材料和结构的基本构件的细节作为输入,然后输出宏观分析所需的结构特性。 它可以用于复合梁,板和壳以及3D结构,用于微机械和结构建模。

“该项目将有助于进一步扩大SwiftComp的应用范围,甚至进一步应用于旋翼飞机和其他具有弯曲或渐缩结构的应用以及对耐用性有至关重要的应用的复合材料。”


特别提示:本信息由相关企业自行提供,真实性未证实,仅供参考。请谨慎采用,风险自负。


推荐市场行情
点击排行
《中华人民共和国增值电信业务经营许可证》   编号:鲁 B2-20041020号    版权所有  德州博维网络信息服务有限公司     
热线:400 9696 921  电话:0534-2666809    传真:0534-2220102    邮箱:frp@cnfrp.com
 Copyright (c) 2002-2020 CNFRP.COM All Rights Reserved.    本网法律顾问:金延峰律师(手机:13953449218)

  鲁公网安备 37140202000173号