AnalySwift и Университет Центральной Флориды работают с НАСА над разработкой тонкослойных композитов

Компания Analyswift (Западный Джордан, Юта, США), компания-разработчик программного обеспечения, аффилированная с Университетом Пердью, которая предоставляет эффективное программное обеспечение для моделирования с высокой точностью для композитов, совместно с Университетом Южной Флориды в качестве основного исследовательского учреждения, получила от НАСА передачу технологий для малого бизнеса. контракт на улучшение конструкции композитов, в том числе тонкослойных композитов, необходимых для космических кораблей и миссий НАСА.

Тонкослойные композиты, получившие название по толщине отвержденного слоя менее 0,0025 дюйма, изготавливаются из материалов из тканых волокон, таких как углеродное волокно, графен и другие полимеры. Прочность достигается за счет небольших изгибов по краям слоя, которые позволяют им выдерживать вес, а не отклоняться назад. Сообщается, что это свойство делает их достаточно прочными, чтобы поддерживать полезную нагрузку спутников, например, солнечные паруса для космических путешествий на солнечной энергии или служить опорой для больших космических кораблей. Кроме того, тонкослойные композитные конструкции можно сворачивать, уплотнять и хранить в течение длительного времени до тех пор, пока не понадобится развертывание.

«Тонкослойные композиты обеспечивают значительный выигрыш в характеристиках по сравнению с традиционными металлическими материалами для создания развертываемых структур космических кораблей», - говорит Каваи Квок, доцент кафедры механической и аэрокосмической техники UCF, возглавляющий исследования. «Чрезвычайная тонкость и высокий предел деформации разрушения тонкослойных композитов приводят к кривизне изгиба, которая намного превышает текущие возможности. Они эффективны как по объему, так и по массе, и их можно производить по невысокой цене с использованием легко доступных материалов и коммерческих процессов ».

Квок и его Лаборатория проектирования конструкций и материалов будут использовать разработанные ими экспериментальные и вычислительные методологии для описания и моделирования характеристик тонкослойных композитов и полимеров, разработанных для космических сред при многократном использовании и длительных периодах хранения в сжатом состоянии.

Квок говорит, что экспериментальные данные, теории и сопутствующее программное обеспечение, разработанные в результате этого исследования, могут быть применены к стрелам, парусам, панелям, отражателям и многому другому для спутников, а также к легким конструкциям для спускаемых аппаратов, марсоходов и солнечных батарей для миссий НАСА и будущих самолетов. с возможностью компактного и вертикального запуска.

По словам Аллана Вуда, президента и генерального директора AnalySwift, AnalySwift выбрала UCF из-за обширного опыта Квок в исследовании тонкослойных композитных материалов, в том числе для НАСА. «Профессор Каваи Квок сотрудничал с НАСА по этой проблеме, и AnalySwift рада сотрудничать с UCF в качестве исследовательского учреждения в этом проекте», - говорит Вуд.

AnalySwift и UCF также сотрудничают с Университетом Пердью (Западный Лафайет, Индиана, США), который будет руководить разработкой исследовательского кода, а также запускать симуляции, необходимые для проверки и валидации модели, под руководством Вэньбина Ю, профессора Школы Пердью. Аэронавтика и космонавтика.

«В настоящее время не существует проверенных и надежных методов и инструментов для определения характеристик и моделирования для этого типа работ, которые учитывали бы такие экстремальные условия и прошлые истории нагружения», - говорит Ю. «Без надежных возможностей прогнозирования и определения характеристик часто требуются дополнительные испытания, чтобы обойти любые неопределенности в характеристиках окончательного проекта, что, как следствие, замедляет разработку и реализацию технологии».

За дополнительной информацией обращайтесь к Роберту Х. Уэллсу, Исследовательский отдел,
[email protected]