日本无码免费高清在线|成人日本在线观看高清|A级片免费视频操逼欧美|全裸美女搞黄色大片网站|免费成人a片视频|久久无码福利成人激情久久|国产视频一二国产在线v|av女主播在线观看|五月激情影音先锋|亚洲一区天堂av

  • 手機(jī)站
  • 小程序

    汽車(chē)測(cè)試網(wǎng)

  • 公眾號(hào)

    • 汽車(chē)測(cè)試網(wǎng)

    • 在線課堂

    • 電車(chē)測(cè)試

HBK專(zhuān)家對(duì)話(huà) | 淺談?shì)p量化結(jié)構(gòu)（下）

2021-09-18 14:33:46·  
　
日常生活中的輕量化9在過(guò)去幾年中，在輕量級(jí)構(gòu)造、模擬和驗(yàn)證領(lǐng)域，您最大的驚喜是什么？（Michelle Hill和Andrew Halfpenny博士）有兩件事。第一點(diǎn)我們使用了
·  日常生活中的輕量化

9  在過(guò)去幾年中，在輕量級(jí)構(gòu)造、模擬和驗(yàn)證領(lǐng)域，您最大的驚喜是什么？

（Michelle Hill和Andrew Halfpenny博士）

有兩件事。第一點(diǎn)我們使用了很多材料，我們必須把它們結(jié)合在一起。過(guò)去我們只將鋼焊接到鋼上，但現(xiàn)在我們正在研究不同類(lèi)型的接頭，例如自攻鉚釘、螺栓連接、粘合劑或混合使用，例如，帶鉚釘?shù)恼澈蟿Ｓ性S多更奇特的連接類(lèi)型，但需要更高的精度。第二點(diǎn)是對(duì)不確定性知識(shí)的要求。以前，工程師設(shè)計(jì)了一些東西，只是簡(jiǎn)單地應(yīng)用了所謂的安全系數(shù)。這是真正的安全和“無(wú)知系數(shù)”的結(jié)合?，F(xiàn)在這已不再是可以接受的，需要量化。這一需求由核工業(yè)、航空航天等安全關(guān)鍵組織主導(dǎo)。需要更好地了解安全裕度的來(lái)源，以及安全裕度是否真的像我們想象的那么大。

對(duì)于數(shù)據(jù)采集（DAQ），這意味著精度、數(shù)據(jù)精度的要求正在提高。這方面的一個(gè)具體例子是我們目前在疲勞概率方面的工作。計(jì)算部件壽命的概率并不是什么新鮮事。十年前，我們?cè)c客戶(hù)討論這項(xiàng)新技術(shù)，但當(dāng)時(shí)大多數(shù)客戶(hù)表示，他們甚至不知道預(yù)期負(fù)載是什么，更不用說(shuō)它們有多大的變化了?，F(xiàn)在，對(duì)同樣的人來(lái)說(shuō)，通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)，我們非常清楚這些負(fù)載有多高，我們甚至知道它們的標(biāo)準(zhǔn)偏差。在過(guò)去十年中，所有可用數(shù)據(jù)都發(fā)生了巨大變化，這是我們以前從未有過(guò)的。這才是真正推動(dòng)準(zhǔn)確性需求的原因。我們現(xiàn)在有了能力，我們需要數(shù)據(jù)輸入，以及輕量級(jí)設(shè)計(jì)的需要來(lái)實(shí)現(xiàn)它。

10  我們看到市場(chǎng)上有許多新的開(kāi)發(fā)和參與者正在開(kāi)發(fā)使用重鋰電池的電動(dòng)汽車(chē)。輕質(zhì)設(shè)計(jì)能在這里發(fā)揮作用嗎？

（Michelle Hill和Andrew Halfpenny博士）

對(duì)于電池，從物理角度來(lái)看，一切都需要底盤(pán)或支撐系統(tǒng)。這些電池是汽車(chē)結(jié)構(gòu)的一部分，底盤(pán)必須能夠承載結(jié)構(gòu)負(fù)載。此外，巨大的電池本身會(huì)上下彈跳，產(chǎn)生動(dòng)態(tài)負(fù)載。因此，設(shè)計(jì)師需要將重物振動(dòng)和結(jié)構(gòu)荷載傳遞相結(jié)合進(jìn)行設(shè)計(jì)。

此外，還需要保護(hù)人員免受內(nèi)部高壓的影響。這意味著盡量避免使用金屬。除了減輕重量外，非金屬接頭（如粘合劑）在這一點(diǎn)上也變得更加重要。



總之，這類(lèi)測(cè)試相當(dāng)具有挑戰(zhàn)性?，F(xiàn)在我們收到了很多我們還不知道如何回答的問(wèn)題，但是我們對(duì)此非常感興趣。

11  如何在公司中建立“輕量化思維”？

（Gianmarco Sironi和Lance Steinmacher）

這有點(diǎn)像“效率思維”。輕量化是指使用所需的材料，以達(dá)到所需的靜態(tài)強(qiáng)度和/或疲勞壽命。然而，在某些行業(yè)，如航空業(yè)，這種思維方式往往會(huì)被安全和冗余要求壓垮。我們認(rèn)為，輕量化思維很重要，但決不能在壓倒安全思維。結(jié)構(gòu)測(cè)試仍然是確保滿(mǎn)足這兩個(gè)必要條件的最有效方法。

12  如何解決一些障礙？

（Manuel Schultheiss）

成本和時(shí)間起著重要作用。對(duì)于批量生產(chǎn)零件來(lái)說(shuō)，有相當(dāng)多的挑戰(zhàn)。必須有能快速且安全地生產(chǎn)這些零件的流程。特別是使用添加劑和纖維復(fù)合材料（例如，碳纖維增強(qiáng)聚合物CFRP）時(shí)，這是一個(gè)無(wú)法從工藝角度解決的問(wèn)題。在這個(gè)領(lǐng)域需要更多創(chuàng)新。

另一點(diǎn)是這些材料的回收利用。需要?jiǎng)?chuàng)造出符合可持續(xù)發(fā)展的產(chǎn)品。當(dāng)材料因其結(jié)構(gòu)而無(wú)法重復(fù)使用時(shí)，這一點(diǎn)至關(guān)重要。當(dāng)使用更自然的纖維和環(huán)氧樹(shù)脂時(shí)，可以解決這個(gè)障礙。

13  世界范圍的流感大流行對(duì)許多行業(yè)產(chǎn)生了影響，并加速了數(shù)字化進(jìn)程。對(duì)輕質(zhì)結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新有影響嗎？

（Manuel Schultheiss）

我們不應(yīng)過(guò)分夸大這一流行病的影響。我認(rèn)為流感大流行本身并沒(méi)有推動(dòng)輕質(zhì)材料的發(fā)展。一些公司可能利用這段時(shí)間“改造”自己，并在這里嘗試新的東西。

·  新材料和設(shè)計(jì)的仿真和測(cè)試

14  考慮到計(jì)算能力的提高和模擬工具的改進(jìn)，物理測(cè)試的作用是什么？

（Michelle Hill和Andrew Halfpenny博士）

當(dāng)談到物理測(cè)試時(shí)，大多數(shù)人都會(huì)想到全面測(cè)試，比如直升機(jī)處于振動(dòng)狀態(tài)或類(lèi)似情況。但是，如果您查看測(cè)試類(lèi)型三角形（下圖），您會(huì)發(fā)現(xiàn)全尺寸測(cè)試只是其中的一小部分。我們將測(cè)試分為鑒定測(cè)試，包括全尺寸測(cè)試和參數(shù)測(cè)試。我們的硬件和軟件主要用于參數(shù)測(cè)試，準(zhǔn)確地說(shuō)，主要是試片測(cè)試。進(jìn)行試片測(cè)試的主要目標(biāo)是獲取物理參數(shù)，以導(dǎo)出可用于仿真的物理模型。在輕量化之前，我們可以從谷歌獲取材料屬性。但輕質(zhì)材料的特性，大部分您無(wú)法獲取相關(guān)資料。

 
在測(cè)試三角形的下一層，您可以看到元素測(cè)試。即使是在簡(jiǎn)單的輕組件水平上，這些通常是以某種方式鑄造或制造的結(jié)構(gòu)。我們測(cè)試它們，可以確定負(fù)載與壽命。我們現(xiàn)在需要將這些轉(zhuǎn)化為壓力，這涉及通過(guò)仿真模型對(duì)材料特性進(jìn)行反計(jì)算。因此，我們建立了測(cè)試元件的有限元模型，并進(jìn)行了復(fù)雜的優(yōu)化，以確定所需的參數(shù)。在這里，重要的是，我們?cè)诳蛻?hù)的完整結(jié)構(gòu)模型中使用相同的有限元建模指南，只有這樣，我們才能向他們提供他們需要的結(jié)果。上層級(jí)別顯示組件測(cè)試。這里，我們想計(jì)算一些更完整的參數(shù)。例如，對(duì)于振動(dòng)，阻尼是非常關(guān)鍵的，因?yàn)樗俏ㄒ晃漳芰康臇|西。我們需要知道這一點(diǎn)，在組件測(cè)試級(jí)別，我們嘗試獲取模擬的參數(shù)。

鑒定測(cè)試通常在周期結(jié)束時(shí)進(jìn)行，允許我們進(jìn)行大量測(cè)量，以檢查我們的假設(shè)是否正確。如果結(jié)構(gòu)失敗，我們需要模擬它失敗的原因，以便在進(jìn)入下一輪之前，我們可以模擬消除失敗。而且，如果鑒定測(cè)試已經(jīng)結(jié)束，這意味著任何更改對(duì)客戶(hù)來(lái)說(shuō)都是非常昂貴的。因此，必須增加參數(shù)測(cè)試，以使我們的模型更加健壯和準(zhǔn)確。在圖中，您將發(fā)現(xiàn)第三類(lèi)測(cè)試，可靠性測(cè)試。當(dāng)參數(shù)測(cè)試將物理模型映射到故障時(shí)，可靠性測(cè)試將統(tǒng)計(jì)模型映射到故障上。在HBK，測(cè)試的目標(biāo)是了解在保修期內(nèi)，有多少產(chǎn)品會(huì)出現(xiàn)故障，以及需要多少費(fèi)用。

15  與傳統(tǒng)金屬相比，輕質(zhì)材料有什么不同？

（Manuel Schultheiss）

有不同級(jí)別的認(rèn)證。讓我們看看材料層面：
  • 對(duì)于CFRP等材料的試驗(yàn)，有ASTM D 3039/DIN 65378（拉伸）、ASTM D 695（平面壓縮）、ASTM D 3518（平面內(nèi)剪切）、ASTM D 707（V型切口鋼軌剪切）等標(biāo)準(zhǔn)。這些標(biāo)準(zhǔn)是多年來(lái)制定和發(fā)展的。
  • 對(duì)于新技術(shù)，如材料的添加劑制造認(rèn)證，需要制定新標(biāo)準(zhǔn)。可用于這些材料的材料數(shù)據(jù)庫(kù)不多，這使得在今天的產(chǎn)品中使用它們更加困難。
  • 標(biāo)準(zhǔn)傳統(tǒng)材料可以根據(jù)長(zhǎng)期經(jīng)驗(yàn)和許多標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行認(rèn)證，例如，對(duì)于試片測(cè)試，可以使用不同的負(fù)載情況和測(cè)試場(chǎng)景。將這些標(biāo)準(zhǔn)作為一種通用語(yǔ)言，設(shè)計(jì)工程師使用這些材料要比使用新材料設(shè)計(jì)容易得多。
從結(jié)構(gòu)或整個(gè)產(chǎn)品（如飛機(jī)）的認(rèn)證來(lái)看，更為復(fù)雜。這些內(nèi)容涵蓋了比簡(jiǎn)單的“如何測(cè)試試樣”和定義材料屬性更多的方面。這些認(rèn)證包括設(shè)計(jì)、制造和維護(hù)方面以及整體情況。

16  在測(cè)試新的輕質(zhì)結(jié)構(gòu)時(shí)，您面臨哪些挑戰(zhàn)？

（Michelle Hill和Andrew Halfpenny博士）

降低無(wú)知系數(shù)是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。但另一點(diǎn)是，我們現(xiàn)在正在測(cè)試組件而不是材料。對(duì)于關(guān)節(jié)，同樣存在需要使用與客戶(hù)相同的有限元模型的問(wèn)題，因?yàn)槲覀冎付四Ｐ拖嚓P(guān)的屬性。這需要反向計(jì)算才能找到屬性。此外，焊縫之間的巨大差異也是一個(gè)挑戰(zhàn)。如果汽車(chē)公司A想要測(cè)試一個(gè)焊縫，你一定可以確定這和汽車(chē)公司B測(cè)試的焊縫是不同的。這就是為什么必須為每個(gè)客戶(hù)建立測(cè)試樣本模型的原因。但差異不僅存在于不同的客戶(hù)之間，而且客戶(hù)還必須大規(guī)模生產(chǎn)相對(duì)應(yīng)的組件。這里的問(wèn)題是，這是否適用于完全自動(dòng)化的大規(guī)模生產(chǎn)。

當(dāng)涉及到復(fù)合材料時(shí)，它變得更加復(fù)雜。我們?nèi)绾味x失敗？關(guān)節(jié)很簡(jiǎn)單，它們一分為二。但復(fù)合材料不會(huì)散開(kāi)，它們會(huì)失去剛度或強(qiáng)度。此外，在宏觀層面上，你無(wú)法將復(fù)合材料與合金進(jìn)行比較。復(fù)合材料可以通過(guò)許多不同的機(jī)制在宏觀層面上失效。纖維脫粘、基體開(kāi)裂或纖維開(kāi)裂可能是高度漸進(jìn)性失效途徑的一部分。當(dāng)我們決定什么是失敗時(shí)，我們必須談?wù)搲毫?。是纖維和基體之間每個(gè)體積的應(yīng)力，還是僅纖維中的應(yīng)力？所有這些都是懸而未決的問(wèn)題，我們需要付出更多的努力來(lái)回答它們。

另一個(gè)挑戰(zhàn)是復(fù)合材料的標(biāo)準(zhǔn)。雖然ASTM和ISO標(biāo)準(zhǔn)通常來(lái)自空中客車(chē)公司或波音公司，但它們是為航空航天規(guī)定的。這對(duì)汽車(chē)工業(yè)就變得非常困難，例如，因?yàn)樗麄冎饕枰畠r(jià)的復(fù)合材料，但你仍然必須滿(mǎn)足高標(biāo)準(zhǔn)。然后你仍然只有測(cè)試的標(biāo)準(zhǔn)，但沒(méi)有解釋數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)。在這方面，與研究實(shí)驗(yàn)室一起尋找答案也很重要。

17  你能給我們舉一些例子說(shuō)明如何鑒定材料和測(cè)試輕質(zhì)結(jié)構(gòu)嗎？

（Michelle Hill和Andrew Halfpenny博士）

傳統(tǒng)的方法是 HBK 為材料試驗(yàn)以及飛行剖面（載荷）提供解決方案。這需要進(jìn)行仿真，疲勞分析需要三個(gè)輸入：載荷、材料和幾何形狀。我們可以模擬幾何體，如果不起作用，我們只需更改CAD/FEA模型，直到獲得良好的壽命結(jié)果。然后我們創(chuàng)建一個(gè)原型，測(cè)試它，然后將它與我們的分析關(guān)聯(lián)起來(lái)。如果我們是對(duì)的，我們最終只需要一個(gè)原型。

然而，這與復(fù)合材料不同，因?yàn)樗鼈兊哪M路徑要復(fù)雜得多。在這里，材料屬性因結(jié)構(gòu)而改變。沒(méi)有復(fù)合材料這類(lèi)東西，無(wú)論在哪里，都會(huì)有性能不斷變化的復(fù)合材料組件。對(duì)于組合，任務(wù)和結(jié)果變得更復(fù)雜?，F(xiàn)在，我們又在使用“老辦法”。我們需要更多的原型，因?yàn)槟悴荒茉傧嘈欧抡媪?，因?yàn)檫@對(duì)于復(fù)合材料來(lái)說(shuō)還是非常新的，不像金屬，在金屬中，模擬效果相當(dāng)好。

 
所以你看，即使在70年后，彗星的設(shè)計(jì)方法與夢(mèng)幻客機(jī)的設(shè)計(jì)-測(cè)試-修復(fù)方法相似。我們需要更多不同規(guī)模的原型，因?yàn)榉抡嫒匀徊荒艹浞痔幚韽?fù)合材料

18  在您看來(lái)，與傳統(tǒng)金屬相比，是否仍然缺乏經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)？

（Michelle Hill和Andrew Halfpenny博士）

起初，我們認(rèn)為傳統(tǒng)金屬也缺乏數(shù)據(jù)。給定數(shù)據(jù)的問(wèn)題是，它可靠嗎？您從標(biāo)準(zhǔn)中獲得的一些數(shù)據(jù)來(lái)自60年代，或者可能是針對(duì)不同行業(yè)收集的。您需要密切關(guān)注數(shù)據(jù)的來(lái)源。對(duì)于復(fù)合材料，您還有一個(gè)問(wèn)題，即即使您有參數(shù)，也無(wú)法確保它們?cè)谡麄€(gè)材料中都是相同的。

我們的客戶(hù)主要從事部件和結(jié)構(gòu)鑒定。我們測(cè)試試件材料，并從中獲得復(fù)合材料的信息。然而，當(dāng)我們處理焊縫時(shí)，我們測(cè)試焊縫，并通過(guò)運(yùn)行模擬計(jì)算出試件的特性。如果它是一個(gè)組合，那么它就是我們測(cè)試的組件。

這里值得一提的是，鈦和鋁的添加劑制造被視為復(fù)合材料。如果您有兩個(gè)客戶(hù)，他們都使用相同的添加劑制造機(jī)器，由于機(jī)器的不同設(shè)置，您將無(wú)法獲得相同的材料特性。這里需要進(jìn)一步的測(cè)試，因?yàn)锳M也有新類(lèi)型的缺陷，如孔隙度或未熔合。

19  對(duì)于輕型結(jié)構(gòu)，您使用什么測(cè)量和測(cè)試設(shè)備？

（Michelle Hill和Andrew Halfpenny博士）

我們使用不同的HBK設(shè)備，例如測(cè)力傳感器，應(yīng)變片以及QuantumX進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，還使用Instron和MTS的測(cè)試機(jī)。

使用應(yīng)變計(jì)時(shí)，我們遇到了一個(gè)問(wèn)題，即其中一種新材料非常好，其性能優(yōu)于應(yīng)變計(jì)。對(duì)于HBK來(lái)說(shuō)，這意味著我們必須不斷創(chuàng)新設(shè)備，以跟上材料的發(fā)展。說(shuō)到創(chuàng)新，我們有機(jī)會(huì)用激光引伸儀進(jìn)行測(cè)試。它可以在微米范圍內(nèi)測(cè)量，無(wú)需接觸，并消除了復(fù)合材料在失效時(shí)“爆炸”可能損壞設(shè)備的問(wèn)題。
分享到：
 
反對(duì) 0 舉報(bào) 0 收藏 0 評(píng)論 0
滬ICP備11026917號(hào)-25