上周三, 在美國眾議院科學, 空間和技術委員會研究和技術小組委員會的聽證會上, 美國複合材料製造商協會(ACMA)的成員作證說, 隨著美國尋求創新的解決方案其基礎設施, 國會應支援制定規範和標準的努力, 使設計人員和工程師能夠放心地用複合材料建造.
Creative Pultrusions公司總裁兼首席執行官Shane Weyant敦促分委會成員支援21世紀基礎設施技術的可用性. 他在2017年能源和商業數字商務和消費者保護小組委員會上作證時所依據的資訊, 在此期間他解釋說複合材料在基礎設施應用中提供了持久, 可持續和經濟高效的解決方案. 在Weyant 2017年的證詞之後的幾個月裡, 北美遭遇了近期最嚴重的颶風季節之一, 這進一步強調了迫切需要用創新技術重建國家的基礎設施.
Weyant說: '颶風伊爾瑪和瑪麗亞在[維爾京群島] 擊落了所有八個電線杆, 其中所有八個都是複合材料. ' '在所有其他材料都失敗的情況下, 複合材料仍保持原狀. '
然而, Weyant指出, 雖然複合材料比傳統材料具有許多優點, 但複合材料缺乏意識和標準是其採用量增加的主要障礙. 去年, ACMA與美國國家標準與技術研究院(NIST)合作, 促進位造商, 學術界和最終用戶的研討會為建立如何克服這些障礙的 '路線圖' 檔案奠定基礎. 如果實施, 檔案中概述的建議可能導致採用比當前基礎材料選項更可靠, 更耐用且更具成本效益的複合材料.
'NIST具有獨特的能力, 可以將複合材料的現有標準和設計數據進行匯總, 並驗證它們的廣泛傳播和使用, ' Weyant說.
根據NIST工程實驗室副主任Joannie Chin的觀點, 其中一項建議是尋找一種方法來開發可靠的數據和設計指導, 以便為複合材料提供適當的安全裕度.
'NIST擁有解決這些需求的專業知識, ' Chin說, 他解釋說自20世紀80年代以來, NIST一直在研究複合材料. '例如, 為了研究耐久性, 我們開發了可以顯示複合材料損傷分子性質的感測器. 我們還有一個獨特的設備, 可以加速材料和大型測試設施的風化影響, 評估強負荷對先進複合材料結構的影響. '
Chin補充說, 除了提高耐久性測試和標準外, 設計師和工程師還需要一個由策劃設計指南和已完成項目數據表構成的 '交換所' , 可以幫助工程師和設計師使用複合材料, 並提供材料性能和使用壽命的信心. . Chin特別引用了NIST的材料基因組計劃, 該計劃幫助複合材料行業捕捉並分享有關材料屬性的資訊.
伊利諾大學土木工程教授兼玻璃纖維專家David Lange詳細闡述了NIST報告中提到的另一個障礙 - 增加大學水平的培訓和教育. 蘭格在他的證詞中指出, 在美國的220個土木工程本科課程中, 結構鋼和鋼筋混凝土由於其在工業中的普遍使用而受到重視. 相反, FRP在土木工程師的教育中很少涉及, 特別是在四年制本科課程中.
'專門從事玻璃纖維和結構修複和康複的課程實際上並不存在, ' 朗格說. '這有效地切斷了與新一代激發行業變革的機會. 此外, 年輕的從業者受到資深的, 具有專業執照的結構工程師的指導, 因此幾乎沒有機會挑戰主導設計模式. '
研究和技術小組委員會還聽取了ACMA成員西維吉尼亞大學斯特勒工程學院特聘教授沃達斯沃思博士的Hota GangaRao博士的發言. 2017年與Weyant一起作證的GangaRao博士認為, 不是每個DOT都獨立開發標準, 國家標準將通過減少冗餘標準開發來提高行業效率並節省成本.
GangaRao博士還呼籲國會通過NIST嚴格執行標準, 並要求未來的政府項目將複合材料視為替代設計, 包括將複合材料列為批準的材料.
'國會可以使用FRP複合材料在全國範圍內為預防性維護和修複提供資金, 這將有助於節省許多在用結構, 而不是取代它們, ' GangaRao博士說. '只需要專門的維修資金流, DOT和其他基礎設施業主就可以使用FRP複合材料在惡化的早期階段修複結構, 然後小裂縫變成大的分層. '
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