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使用Odisi验证复合粘合剂关节的完整性

鸡铆钉可能听起来不像是一个非常技术的术语。然而,它指的是,机械紧固件在航空航天工业中广泛使用,以保证碳纤维增强塑料(CFRP)材料的粘合剂粘结的可靠性。bobapp综合体育下载由于粘合剂粘合不太清楚,所以目前的认证要求需要证明,如果达到临界设计载荷,则每个粘接接头不会分开并引起结构故障。最简单,最便宜的方法是使用这些额外的机械紧固件或鸡铆钉组装零件。

额外的紧固件是否会损害零件?

不幸的是,这些额外的紧固件实际上否定了粘合接头的许多主要益处,包括更高的关节刚度和优异的疲劳性能。而不是将负载均匀地转移到粘合界面,紧固件和孔中产生应力浓度。额外的紧固件加重,它们的孔通过水进入,湿度和腐蚀来鼓励环境退化。

在埃弗雷特的公司设施的油漆库中的波音787 Dreamliner。,洗车。,2009年。(Elaine Thompson,AP)。
在埃弗雷特的公司设施的油漆库中的波音787 Dreamliner。,洗车。,2009年。(Elaine Thompson,AP)。

我们可以做些什么来更好地了解联合?

加速远离鸡铆钉的一种方法是更加了解粘合结构中的损伤生长。研究人员一直在使用Luna的分布式应变传感系统,以评估难以检测的缺陷和可能影响粘合剂接头完整性的损伤。负载分配是如何制定的?失败发起和演变如何?应使用哪些型号参数来分析这些关节?

Luna的Odisi平台允许沿着连续光纤传感器在每毫米处捕获应变测量,从而允许您通过单扫描在整个接头上看到应变谱。在静态和疲劳负载期间,可以容易地检测到任何缺陷作为陡峭的应变梯度,并准确地穿过关节。除此之外,小纤维传感器尺寸还应直接嵌入粘合线中。这意味着您现在在该接头处具有微型局部测量。最后,当创建部分的有限元模型时,ODISI的测量点可用于在整个结构上提供现实校准数据。这与限于使用表面上安装的电箔调节来获得的单个点相反。

其他研究人员学到了什么?

研究的身体是膨胀和成长的。密西西比州州立大学的研究人员表明,接头内的光纤传感器并非在所有冲击键强度下都是(https://arc.aiaa.org/doi/abs/10.2514/6 .2016-0239)。挪威的研究人员使用分布式传感器跟踪有意缺陷的生长,以准静态拉伸负载,并在整个去粘合过程中跟踪应变梯度(https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/s135983681500000086.)。在跨国协作努力中,RIBEIRO和同事使用ODISI系统来评估禁止增长的稳定性和速率(https://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1080/00218464.2018.1433039.)。在这些论文中,还创建了有限元模型并用作分布式应变测量的交叉引用验证。

参考文献1:图6.疲劳试验后光纤的区域4和5的应变分布和与C扫描检查的图像相关。
参考文献1:图6.疲劳试验后光纤的区域4和5的应变分布和与C扫描检查的图像相关。

结论

粘合剂关节的使用是不仅在航空航天工业中的牵引力,而且在汽车和能源行业中,用于轻质和强度优化。bobapp综合体育下载bobapp综合体育下载因此,能够以更强大和直接的方式评估这些关节的完整性将是大量的有益。

要了解有关如何更好地了解粘合件零件的行为的更多信息,请查看我们的odisi.分布式传感平台。

参考资料

1 Fabricio N.Ribeiro,Marcias Martinez&Calvin Rans(2018)模式II疲劳脱粘采用中央切割层标本和分布式应变传感技术,粘连,土井杂志:10.1080 / 00218464.2018.1433039.