Univerza Bundeswehr München: CFRP preskušanje pri kriogenih temperaturah
Študija primera
- Kupec: Univerza Bundeswehr München
- Lokacija: Taufkirchen, Nemčija
- Industrija: Visoko šolstvo
- Tema: Določanje lastnosti materiala na CFRP vzorcih pri sobni temperaturi in kriogenih temperaturah
Univerza Bundeswehr München
Od gradbeništva in okoljskih ved do elektrotehnike in informacijske tehnologije, poslovne administracije in strojništva – Univerza Bundeswehra (zveznih oboroženih sil) München, ustanovljena leta 1973, ponuja akademske programe in 35 študijskih programov na skupno desetih fakultetah, ki so odprti tako za civilne kot vojaške študente. Cilj je ponuditi jim najboljše možno usposabljanje in izobraževanje v najkrajšem možnem času.
Fakulteta za strojništvo usposablja pilote za nemške oborožene sile na Inštitutu za letalsko tehniko in izvaja raziskave na področju vesoljske tehnike. Izobraževalni center na kampusu Ludwiga Bölkow v Taufkirchnu deluje od leta 2015. Poleg temeljnih in aplikativnih raziskav ponujajo tudi dvojni dodiplomski študij Aeronavtični inženiring, ki je predmet stalnega razvoja. Učno in raziskovalno področje zajema vse stroke letalskega inženirstva ter tematsko sorodna področja. Inštitut ima skupaj pet profesorjev, vključno s profesorjem za kompozitne materiale in inženirsko mehaniko.
ZwickRoell vrhunske kompetence
- Preizkušena tehnologija za preskušanje CFRP materialov
- Brez kontaktno merjenje deformacije brez oznak s sistemom videoXtens
- Fleksibilni sistemi preskušanja, ki se zlahka prilagodijo novim nalogam
- Optimalna podpora za raziskave in razvoj
- Dolgoletne dragocene izkušnje z ZwickRoellom
Naloga
Preskusi komponent do 100 kN in določanje vrednosti lastnosti materiala na CFRP vzorcih
Tobias Dickhut je profesor kompozitnih materialov in inženirske mehanike na Fakulteti za strojništvo Univerze Bundeswehr München, kjer izvaja raziskave na področju plastičnih kompozitov, ojačanih z vlakni. V našem novem laboratoriju z najnovejšimi proizvodnimi možnostmi za letalske in vesoljske strukture iz plastičnih kompozitov, ojačenih z vlakni, se posebej osredotočam na vprašanja v zvezi s prenosom sile lahke teže v visoko obremenjenih strukturnih komponentah iz kompozitnih materialov in uporabo materiala pri kriogenih temperaturah, pojasnjuje znanstvenik.
Dickhut in njegova ekipa izvajata določanje vrednosti značilnosti materiala na vzorcih plastike, ojačane z ogljikovimi vlakni (CFRP), pri sobni temperaturi in pri kriogenih temperaturah. Kriogene pogoje omenjamo tudi v povezavi z nizkimi temperaturami. Brez uporabe univerzalnega preskusnega stroja ZwickRoell Z100 AllroundLine, ki je bil nabavljen s sredstvi Zveznega ministrstva za gospodarske zadeve in podnebne ukrepe pod številko donacije 50RK2142, ne bi bilo mogoče določiti mehanskih parametrov. Komponente iz plastičnih kompozitov, ojačanih z vlakni, niso bile zasnovane tako, da bi vzdržale obremenitve. V prihodnosti Dickhut načrtuje tudi uporabo teh značilnih določitev vrednosti za poenostavljene preskuse komponent do 100 kN.
ZwickRoell rešitev
Univerzalni preskusni stroj Z100 je pripravljen za podporo prihodnjih nalog
ZwickRoell Z100 AllroundLine preskusni stroj se trenutno uporablja za izvajanje preskusov za določanje lastnosti materiala ravnih vzorcev CFRP pri sobni temperaturi. Obseg možnosti preskušanja je mogoče razširiti na kriogene temperature 77 K (-196 °C) in preskuse na cevastih vzorcih. Namenjen je tudi raziskovanju difuzije plinastih medijev skozi vzorec med nateznimi preskusi. To je treba storiti tudi v kriogenih pogojih. Dickhut namerava združiti preskuse: natezni preskus, delno v kriogenih pogojih, z difuzijskim preskusom.
“V preteklosti sem imel pogosto priložnost delati s stroji ZwickRoell. Vesel sem, da lahko zdaj to pozitivno izkušnjo vključim v naše raziskovalne projekte na Univerzi Bundeswehr München.Z mojo ekipo se veselimo našega sodelovanja z ZwickRoellom.”
Prof. Tobias Dickhut, PhD, Kompozitni materiali in inženirska mehanika na Fakulteti za strojništvo
Rezultat
Prilagodljiva karakterizacija materialov in poenostavljeni preskusi komponent
Z100 AllroundLine univerzalni preskusni stroj omogoča prilagodljivo karakterizacijo materialov in poenostavljene preskuse komponent, ki se izvajajo v laboratoriju Katedre za kompozitne materiale in inženirsko mehaniko, da bi podprli razvoj in raziskave novih konstrukcijskih metod. V zvezi z nadaljnjimi raziskovalnimi projekti Dickhut pozitivno gleda na prihodnost, v kateri bodo imeli glavno vlogo preskusni stroji ZwickRoell.
Preskusni stroj je zdaj mogoče uporabiti za določanje teh značilnih vrednosti. Poleg tega video ekstenzometri podpirajo podrobno zasnovo visoko obremenjenih CFRP komponent in pomagajo optimizirati njihovo delovanje. V prihodnje bodo uporabljeni dodatni senzorski priključki (nasadni ekstenziometer z uporovnimi lističi).
