I ricercatori dell'Istituto Fraunhofer per l'affidabilità e la durata strutturale dell'Istituto tedesco hanno sviluppato un tirante leggero per veicoli di medie dimensioni, realizzato in fibra di carbonio e con una riduzione di peso del 35% rispetto a componenti in acciaio simili. Inoltre, i ricercatori hanno in programma di integrare più funzioni nei tiranti per consentire loro di raggiungere una maggiore tolleranza ai guasti e facilità d'uso.A tal fine, i ricercatori hanno utilizzato i sistemi di monitoraggio della salute strutturale (SHM) nei loro componenti e utilizzati per ridurre Sistema semi-attivo di propagazione del suono a trasmissione solida.
Per i progettisti, come garantire che il design della struttura in fibra composita soddisfi le proprietà della fibra e garantire che i componenti siano sicuri e affidabili quando utilizzati è una sfida enorme.
Confrontando con il metallo, il comportamento dei materiali compositi fibrosi in condizioni di carico è più complicato, quindi non può essere semplicemente sostituito con strutture composte da fibre. Considerando la tecnologia di elaborazione e l'anisotropia dei materiali compositi, il design si rivolge a diversi materiali. Sono necessari approcci diversi: i materiali compositi in fibra devono essere progettati per soddisfare le caratteristiche della fibra, quindi queste fibre di rinforzo devono essere allineate nella direzione del carico.
La tensione del tirante sotto la condizione di carico "freno a sinistra"
Una delle sfide affrontate dai ricercatori di Darmstadt è come rendere la produzione di componenti in fibra compositi adatti alla produzione in serie: i risultati mostrano che le lastre organiche che utilizzano una matrice di materiali termoplastici sono particolarmente adatte per la fabbricazione di componenti di grandi dimensioni e facciali. Nello stampo secondo la forma dei componenti dello stampaggio a iniezione, in base al materiale del sistema a matrice di plastica termoindurente, è possibile considerare l'utilizzo di componenti del processo di stampaggio a trasferimento di resina.
I ricercatori della LBF hanno sottolineato che per progettare una parte di telaio automobilistica stabile e affidabile, tutti i fattori che influiscono sul funzionamento dei componenti devono essere considerati. Il progetto del carico dei componenti si basa sul set di carico acquisito dalla ruota di misurazione durante un ciclo di guida. Si traduce nelle forze esterne di ciascun componente: il comportamento di guida critico deriva dal comportamento di guida: questi valori critici vengono utilizzati come carico ipotizzato, in base alla spiegazione dei ricercatori, i diversi comportamenti di guida provocano carichi multiassiali complessi nelle aree con i carichi più elevati. Stato, Considerando la sicurezza di guida, questi stati devono essere valutati.
Struttura del rivestimento ottimizzata
Ricercatori materiali impiegati sono stati modello studio sperimentale è stato costruito basata sulla ricerca del materiale di base, e di conseguenza la vita di valutazione Mediante metodo di simulazione, vari ricercatori identificato regione carico, la struttura fibrorinforzato il materiale deve cambiare nella direzione di carico. studi hanno dimostrato che, al fine di sostenere la treccia fibrorinforzato locale necessita struttura di strato di rivestimento. per accogliere meglio il carico di stress treccia sullo strato di rivestimento è configurato per essere ottimizzato secondo la direzione delle fibre locale digitale.
Danno luce divulgato
Le condizioni di carico elevato possono danneggiare la struttura dei componenti e ridurre la durata di componenti quali incidenti stradali o sovraccarichi di strade con condizioni stradali non ottimali, grazie ai sistemi di monitoraggio della salute strutturale composti da sensori a fibra ottica e cavi ottici. Area danneggiata Quando viene creata una crepa nell'area monitorata del componente e il danno viene esacerbato, la deformazione nell'area viene esacerbata e il sensore a fibra ottica acquisisce la modifica.Il conducente riceverà un allarme corrispondente quando viene superato il valore minimo impostato. visualizzazione.
Vibrazioni smorzanti nei materiali compositi in fibra
Le strutture leggere soggette a carichi dinamici sono soggette a vibrazioni e gli ammortizzatori e dispositivi simili vengono spesso utilizzati per ridurre le vibrazioni Lo svantaggio di utilizzare questo metodo è il peso e lo spazio necessari. Per questo motivo, lo studio Fraunhofer LBF I ricercatori hanno integrato un ammortizzatore tramite un trasduttore piezoelettrico utilizzando un cablaggio passivo dei componenti, il principio consiste nell'utilizzare un circuito di rilevamento e un convertitore insieme come circuito risonante, sostituendo così l'ammortizzatore meccanico.Per ottenere un'elevata efficienza, i ricercatori di LBF Questo sistema semi-attivo viene utilizzato nello sviluppo di componenti in fibra composita, in modo che i componenti con peso ridotto e buone proprietà di smorzamento possano essere lavorati contemporaneamente.