慕尼黑聯邦國防軍大學：低溫下的 CFRP 測試
個案探討
- 客戶： 慕尼黑聯邦國防軍大學
- 地點：德國陶夫基興（Taufkirchen）
- 產業： 學術
- 主題： 室溫和低溫下測定 CFRP 試樣的材料性能
慕尼黑聯邦國防軍大學
設立於 1973 年的慕尼黑聯邦國防軍大學（聯邦軍）共有十個系所提供學術課程和 35 門學習課程，從土木工程、環境科學到電機工程、資訊科技、工商管理與機械工程 — 均對一般民眾與軍事學生開放。我們的目標是在最短的時間內，為他們提供最好的培訓與教育。
機械工程學院在航空工程研究所中為德國國防軍培訓飛行員，並在航太工程領域進行研究。位於 Taufkirchen 的 Ludwig Bölkow 校區的訓練中心自 2015 年起開始營運。除了基礎與應用研究外，他們還提供了航空工程雙學士學位課程以持續不斷有新的發展。教學及研究領域涵蓋航空工程的所有學科以及相關領域的主題課程。本研究所共有五名教授席，其中包含了複合材料與機械工程教授席。
任務
對 CFRP 試樣進行最高達 100 kN 的負載以測定材料特性。
Tobias Dickhut 為慕尼黑聯邦國防軍大學機械工程學院複合材料暨機械工程教授，主要從事纖維增強塑膠複合材料領域的研究。在我們的新實驗室中，我們擁有由纖維增強塑料複合材料製成的航空航太結構的最新製造方案，而其中我特別關注與複合材料製成的高應力結構部件中的輕量級力傳遞以及在低溫下使用該材料有關的問題－這位科學家解釋。
Dickhut 及其團隊在室溫及低溫環境下，對碳纖維強化塑膠（CFRP）試樣進行材料特性值的測定。極低溫情況也與低溫相關。若未使用 ZwickRoell Z100 AllroundLine 萬能試驗機－其由德國聯邦經濟事務和氣候行動部 50RK2142 法案所資助採購 ，團隊將無法測定機械參數。由纖維增強的塑膠複合材料製成的組件無法設計為能夠承受負載。未來，Dickhut 也計劃利用這些特徵值，對組件進行最高達 100 kN 的簡易測試。
ZwickRoell 解決方案
Z100 萬能試驗機已準備好支援未來任務
ZwickRoell Z100 AllroundLine 試驗機當今被用於測定 CFRP 平面試樣在室溫環境下的材料特性。測試範圍可擴展至 77K（-196 °C）的低溫以及管狀試樣上。並旨在研究進行拉伸測試時，氣體介質通過測試試樣時的擴散情況。這也應在低溫條件下進行。Dickhut 計劃將測試結合：拉伸測試（部份在低溫情況下進行）以及擴散測試。
「在過去，我常有機會使用 ZwickRoell 試驗機進行測試。而現在，我很開心能夠將這一良好的經驗融入我們在慕尼黑聯邦國防軍大學的研究專題中。我與我的團隊非常期待與 ZwickRoell 合作。」
Tobias Dickhut 博士，機械工程學院複合材料暨機械工程教授。
測試結果
靈活的材料表徵以及簡化組件測試
Z100 AllroundLine 萬能試驗機實現了得以在複合材料暨機械工程學院的實驗室中進行靈活的材料表徵和簡化的組件測試，以支持新結構方法的開發與研究。
對於進一步的研究項目，Dickhut 教授對未來充滿信心，因 ZwickRoell 試驗機在其中發揮著重要作用。
試驗機當今可被用來測定這些特徵值。此外，影像式延伸計用以支援對高應力 CFRP 組件的細節設計，並有助於優化其性能。在未來，將使用附加的感測器連接（應變計夾持式延伸計）。
