位于美國(guó)弗吉尼亞州漢普頓的科利爾研究公司（Collier）宣布美國(guó)航空航天局（NASA）對(duì)復(fù)合材料船艙（CCM）進(jìn)行的一系列嚴(yán)格，全面的物理測(cè)試剛剛完成。測(cè)試結(jié)果表明科利爾研究公司（Collier）的HyperSizer復(fù)合材料分析和結(jié)構(gòu)優(yōu)化軟件準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)出了復(fù)合材料船艙（CCM）在模擬飛行環(huán)境中的最佳性能。
NASA獵戶(hù)座飛船
美國(guó)航空航天局（NASA）載人登陸月球和火星星座計(jì)劃中的“獵戶(hù)座”飛行器將采用全復(fù)合材料船艙。
最近的測(cè)試結(jié)果令人非常滿(mǎn)意，這是載人航天器設(shè)計(jì)的里程碑。同時(shí)也預(yù)示著將會(huì)在航天器材上采用更多的輕質(zhì)復(fù)合材料。
復(fù)合材料船艙（CCM）項(xiàng)目進(jìn)行了三年，在該項(xiàng)目的研發(fā)過(guò)程中使用HyperSizer軟件來(lái)幫助優(yōu)化設(shè)計(jì)、減輕重量及預(yù)測(cè)船艙的可制造性。復(fù)合材料船艙（CCM）是由蜂窩夾層結(jié)構(gòu)和實(shí)心復(fù)合材料層壓板建造而成的。美國(guó)航空航天局工程安全中心（NESC）在蘭里（Langley）研究中心（位于美國(guó)弗吉利亞洲蘭里）對(duì)其進(jìn)行了測(cè)試，通過(guò)對(duì)原材料進(jìn)行研究來(lái)權(quán)衡金屬和復(fù)合材料哪一種更適合應(yīng)用在航天結(jié)構(gòu)中。
NASA獵戶(hù)座飛船
負(fù)責(zé)復(fù)合材料船艙（CCM）項(xiàng)目的經(jīng)理Mike Kirsch表示：“復(fù)合材料船艙可取代金屬船艙，而且對(duì)NASA家族而言，這也是一個(gè)在復(fù)合材料項(xiàng)目上增長(zhǎng)經(jīng)驗(yàn)的機(jī)會(huì)。我們的分析模型預(yù)測(cè)的反應(yīng)非常好。目前我們獲悉了未來(lái)航天器材料取舍的更詳細(xì)的信息。”
HyperSizer軟件是一種優(yōu)化結(jié)構(gòu)尺寸和設(shè)計(jì)的工具。它通過(guò)有限元分析回饋的信息自動(dòng)尋找解決方案從而實(shí)現(xiàn)重量最小化和可制造性最大化。在復(fù)合材料船艙（CCM）的整個(gè)研發(fā)過(guò)程中，HyperSizer對(duì)船艙設(shè)計(jì)和制造的決策起到了指導(dǎo)作用。
NASA獵戶(hù)座飛船
Kirsch說(shuō)：“HyperSizer使我們了解到物理過(guò)程是如何進(jìn)行的。我們可以放大結(jié)構(gòu)，快速優(yōu)化設(shè)計(jì)和解決方案，估算重量和可制造性。”該軟件也是一種主要的交流工具。行業(yè)和機(jī)構(gòu)專(zhuān)家在五次技術(shù)評(píng)審中展示的分析結(jié)果就用到了這種軟件。
測(cè)試復(fù)合材料機(jī)艙的載荷時(shí)，在飛機(jī)上安裝280個(gè)線性應(yīng)變儀和80個(gè)聲傳感器，用于監(jiān)聽(tīng)接口處纖維的斷裂狀況。這一復(fù)合材料結(jié)構(gòu)成功地經(jīng)受住了模擬發(fā)射失敗并打開(kāi)降落傘狀態(tài)下的負(fù)荷測(cè)試。接著是最嚴(yán)格的內(nèi)部壓力測(cè)試，測(cè)試要求復(fù)合材料船艙在兩倍標(biāo)準(zhǔn)大氣壓力下達(dá)到美國(guó)航空航天局（NASA）要求的兩個(gè)安全系數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)。
盡管其它有關(guān)復(fù)合材料船艙人為損壞的測(cè)試會(huì)在2010年年初進(jìn)行，但船艙通過(guò)內(nèi)部壓力測(cè)試對(duì)其發(fā)展項(xiàng)目步入正軌來(lái)說(shuō)非常重要。
科利爾研究公司（Collier）總裁兼軟件開(kāi)發(fā)者Craig Collier表示“這一項(xiàng)目清晰地展示了HyperSizer根據(jù)船艙的精確設(shè)計(jì)及制造要求準(zhǔn)確指導(dǎo)大型復(fù)合材料結(jié)構(gòu)受力的能力。由于制造商尋求既安全又節(jié)約成本的取代較重材料的替代物，復(fù)合材料在新興產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用將會(huì)繼續(xù)擴(kuò)大。HyperSizer將會(huì)是確保設(shè)計(jì)工程的完整性及最佳性能的重要工具。
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