一项创新,有助于速度驾驶钓竿,卫星和手机电子产品的设计,很快将帮助美国海军节省数百万美元,同时延长直升机的使用寿命。
Analyswift LLC是普渡大学附属商业软件提供商,已收到海军240,000美元的小型企业创新研究计划授予。SBIR奖将有助于公司进一步开发其SWIFTCOMP软件,提供高效,高保真建模的复合材料。
“我们很高兴与美国海军合作,帮助解决这一挑战,”Allan Wood,analyswift总裁兼首席执行官。“海军将能够使用所产生的软件技术,正确地将直升机的预测生活与实际的使用寿命保持一致,减少重新设计的停机时间,最终省钱。”
Wood said the software would help meet a need by the Navy and others involved with rotorcraft. The specific project is aimed at advancing the software to better predict the durability of flexbeams made from composite materials, which are materials made from two or more different materials that when combined are stronger, lighter or have other advantages over those individual materials by themselves.
直升机FlexBeam是将刀片与集线器连接的关键部件。由于它们的复杂性而言,由复合材料制成的Flexbeams特别难以设计和分析,包括它们的锥形和弯曲性质和复杂的微观结构。
虽然采用分析确定的耐久性的Navair政策通常需要分析来显示所需的使用寿命的四次,但现实是测试显示实际生活,低于所需的使用寿命以及在分析预测的内容。在预测的生活和测试生命之间的这种差异已经花费了重新设计的时间和金钱,努力跨越多年并花费数百万美元。
解决这些缺点的尝试已经包括帘布层上篮的变化以及相对于中性轴来改善寿命的层面下降的位置。缺乏对涉及柔性疲劳失败的物理学的物理理解可防止在更准确的分析方法或理解上基于最初用于清除失败部分的理解来实现重新设计。
相反,相同的分析用于表明失败的部分具有足够的生命,在新设计的部分中重复使用 - 历史上几乎没有成功。该分析不充分,因为这些是具有数百层的复杂复合结构,通常是混合材料和扭曲和锥形几何形状。亚博网站下载另外,在轴向,弯曲和扭转负载的同时,加载环境同样复杂。该负荷导致多轴应力,与柔性束的几何形状相结合,使得在第一重要的层次水平下确定应力/菌株,但通常被忽略。
“Our specific project aims to enable an efficient high-fidelity tool set with significantly improved durability predictive capabilities for composite flexbeams using user-defined elements,”木头说。“这项提案的成功将为复合柔性光束的有效且准确的耐用性分析产生实用的解决方案。”
除了弯曲和锥形复合结构等更好的强度和耐用性分析,如复合柔性结构,该项目旨在实现:
- 显着降低了用于设计和复合复合结构的设计和重新设计的时间和成本。
- More insightful guidance for experiments in understanding the effects of ply drop-offs and other defects of composite flexbeams.
- 更明确的内部特征和缺陷建模,易于处理混合材料,并直接融入新材料模型。亚博网站下载
虽然直接商业应用是海军使用的复合柔性光的耐久性分析,但拟议的工作将有许多其他潜在的商业应用:
- 复合直升机转子叶片,其通常沿跨度方向逐渐逐渐缩小。
- 复合风力涡轮机叶片,横截面显着变化。
- 复合复合结构,具有在航空航天,汽车和运动中使用的非均匀横截面。
- 厚度压力和耐久性预测的厚复合结构是至关重要的。
该技术是由Purdue工程学院航空航天教授Wenbin Yu开发的。
该软件还已向全球公司和大学获得许可,包括使用它在卫星和手机组件上工作的人,包括印刷电路板。
“SWIFTCOMP软件的一个优点是它能够对具有复杂微结构的结构进行高效的高保真多尺度建模,”俞说。“SwiftComp将物质和结构的基本构建块的细节作为输入,然后输出宏观分析所需的结构性。它可用于微机械和结构建模的复合梁,亚博网站下载板和壳体和3D结构。这个项目将帮助扩展SWIFTComp的应用,即使是旋翼飞行器和其他具有弯曲或逐渐变细结构的应用的复合材料,以及清楚地了解耐用性至关重要的应用。“
该公司从普渡学研究基金会商业化办公室授权技术。该办公室最近迁入了毗邻Purdue Campus的Discovery Park区的创新与合作融合中心。
Source:http://www.analyswift.com/