University of the Bundeswehr Munich: Test CFRP a temperature criogeniche
Case Study
- Cliente: University of the Bundeswehr Munich
- Luogo: Taufkirchen, Germania
- Settore Industriale: Academia
- Topic: Determinazione delle proprietà del materiale su provini CFRP a temperatura ambiente e temperature criogeniche
Luglio 2024
La macchina di prova universale ZwickRoell Z100 viene utilizzata per i test CFRP presso l'Institute of Aeronautical Engineering della University of the Bundeswehr Munich. L’obiettivo: determinazione delle caratteristiche del materiale a temperatura ambiente e temperature criogeniche con carichi fino a 100 kN.
University of the Bundeswehr Munich
Fondata nel 1973, l'University of the Bundeswehr (Federal Armed Forces) Munich offre programmi accademici e 35 corsi di studio in un totale di 10 facoltà per studenti civili e militari, che vanno dall'ingegneria civile e le scienze ambientali all'ingegneria elettrica, l'informatica, l’economia aziendale e l’ingegneria meccanica. L'obiettivo è fornire la migliore formazione e istruzione possibile nel minor tempo possibile.
La Faculty of Mechanical Engineering addestra piloti per l'esercito tedesco presso l’Institute of Aeronautical Engineering e conduce ricerche in campo aerospaziale. Il centro di formazione nel Campus Ludwig Bölkow di Taufkirchen è operativo dal 2015. Oltre alla ricerca di base e applicata offre anche un doppio programma di laurea in Ingegneria aeronautica, in cui si registrano costantemente nuovi sviluppi. La formazione e la ricerca coprono tutte le discipline delle scienze ingegneristiche aerospaziali, oltre ad argomenti tematici correlati. L'istituto dispone di un totale di cinque cattedre, tra cui la cattedra di Composite Materials and Engineering Mechanics.
Principali competenze ZwickRoell
- Tecnologia comprovata per test su materiali CFRP
- Misurazione della deformazione non a contatto, senza marcature con videoXtens
- Sistemi di prova flessibili che si adattano facilmente a nuovi task
- Supporto ottimale per ricerca e sviluppo
- Molti anni di preziosa esperienza con ZwickRoell
Il task
Prove su componenti fino a 100 kN e determinazione delle proprietà del materiale su provini CFRP
Tobias Dickhut è professore di Composite Materials and Engineering Mechanics presso la Faculty of Mechanical Engineering della University of the Bundeswehr Munich, dove conduce ricerche sui compositi plastici rinforzati con fibre. “Nel nostro nuovo laboratorio, dotato delle più recenti capacità di produzione di strutture aerospaziali in compositi plastici rinforzati con fibre, mi occupo principalmente di questioni relative al trasferimento di forze leggere in componenti strutturali in composito sottoposti a sollecitazioni elevate e all'uso di materiali a temperature criogeniche”, spiega lo scienziato.
Mr. Dickhut e il suo team determinano le proprietà dei materiali su campioni in plastica rinforzata con fibre di carbonio (CFRP), a temperatura ambiente e a temperature criogeniche. Le condizioni criogeniche sono strettamente legate alle basse temperature. Senza la macchina di prova universale ZwickRoell Z100 AllroundLine, acquistata con le sovvenzioni del Federal Ministry for Economic Affairs and Climate Action (numero di sovvenzione 50RK2142), non sarebbe stato possibile determinare questi parametri meccanici. I componenti realizzati in compositi plastici rinforzati con fibre non avrebbero sopportato i carichi. In futuro, Dickhut prevede di utilizzare questi valori caratteristici anche per test fino a 100 kN su componenti semplificati.
La soluzione ZwickRoell
La macchina di prova universale Z100 è pronta per supportare i progetti futuri
La macchina di prova ZwickRoell Z100 AllroundLine è attualmente utilizzata per la determinazione delle proprietà dei materiali di campioni piani di CFRP a temperatura ambiente. È possibile eseguire test anche a temperature criogeniche di 77K (-196 °C) e su campioni tubolari. Si prevede inoltre di studiare la diffusione di mezzi gassosi attraverso il campione durante le prove di trazione in condizioni criogeniche. Mr. Dickhut intende combinare questi test: la prova di trazione, in parte in condizioni criogeniche, e la prova di diffusione.
Scopri di più sui metodo per prove criogeniche con ZwickRoell
“In passato ho avuto spesso l'opportunità di lavorare con le macchine ZwickRoell. Sono felice di poter integrare questa esperienza positiva nei nostri progetti di ricerca presso l'University of the Bundeswehr Munich.Io e il mio team non vediamo l'ora di collaborare con ZwickRoell.”
Prof. Tobias Dickhut, PhD, Composite Materials and Engineering Mechanics presso la Faculty of Mechanical Engineering
Il risultato
Caratterizzazione flessibile dei materiali e prove semplificate sui componenti
Con la macchina di prova universale Z100 AllroundLine, nel laboratorio della cattedra di Composite Materials and Engineering Mechanics è possibile indagare la caratterizzazione di materiali flessibili ed eseguire prove semplificate sui componenti, per supportare lo sviluppo e la ricerca di nuovi metodi di costruzione. Mr. Dickhut guarda positivamente al futuro nel contesto di ulteriori progetti di ricerca, in cui le macchine di prova ZwickRoell svolgeranno un ruolo importante.
La macchina di prova viene ora utilizzata per determinare questi valori caratteristici. Inoltre, gli estensimetri video aiutano nella progettazione dettagliata di componenti CFRP per sollecitazioni elevate e nell'ottimizzazione delle loro prestazioni. In futuro, verranno utilizzati altri sensori (estensimetri strain gage clip-on).
