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用高清晰度光纤传感(HD-FOS)验证复合弹簧设计

2015年7月《汽车动力学国际杂志》——展示了一个在汽车悬架设计中使用复合材料的案例研究

VehicleDynamics_Lightweight_article2015年7月的车辆动态国际杂志问题,文章的作者“最轻触摸”询问汽车机箱内的复合材料是否是实现欧盟和美国里程目标的关键。本文提出了对2013年标致208杂交Fe的轻加权计划的案例研究,靶向车辆重量的20%。Peugeot通过专注于替代车辆悬架系统中使用的钢的玻璃纤维树脂复合材料来实现这一目标。悬架/底盘组分表示仅由动力系和身体超过的车辆重量百分比。此外,从复合材料制造悬浮组分的制造更容易与复合制造工艺的当前状态对准。在汽车行业内,悬架系统和其他底盘组件可以代表复合材料早期采用剂的低悬垂果实。

从传统金属到复合材料的转变——挑战与未知

复合材料在军事和商业航空航天领域获得了巨大的吸引力,因为它们能够提供高强度-重量比。188金宝搏软件复合材料在航空航天领域的引入并非一帆风顺,而且在许多方面航空航天工业188金宝搏软件仍处于学习阶段。汽车工业的设计者需要意识到,复合材料的各向异性和异质特性限制了材料性能数据的可用性。没有这些数据,工程师就不能再确定计算机辅助工程(CAE)和其他模拟工具将提供组件性能的准确预测。复合材料给制造带来了额外的挑战,工程师需要确保零件间的差异被很好地理解和控制。在航空航天工业中,复合188金宝搏软件材料的使用所带来的挑战,部分是通过在测试和验证复合材料结构的方法中采用新技术来解决的。Luna公司的高清晰度光纤传感(HD-FOS)是一项关键的测试和验证技术,应用于航天价值链的各个层面。188金宝搏软件

仪表与HD-FOS复合部分-实现了应变不可能与应变计的全视野的应变

应变计是传统测量弹簧菌株的方法。这种点感测的方法非常限制,因为只有这么多的应变计可以安装在弹簧上。每个应变计需要单独连接,只为每个位置提供单一的应变测量。相反,单个HD-FOS传感器可以沿着弹簧的整个长度安装,并以1毫米的增量提供应变测量。这种测量弹簧应变的方法提供了简单的仪器,以及应变轮廓的完整表征,尽可能与任何其他方法无法获得。图1显示了一种有HD-FOS传感器的钢螺旋弹簧。传感器键合方法类似于应变计使用的方法。图2显示了在压缩时从安装在螺旋弹簧上安装在螺旋弹簧上的单个高清FOS传感器所取的数据。颜色映射图像显示应变谱的2D可视化;菌株Vs长度图显示了沿弹簧长度的高清晰度测量测量。 The advantage offered by HD-FOS as compared to one, two, or even a dozen individual strain gages is very clear and this advantage compounds as component designs move away from metals and toward new advanced composite materials.

图1  - 用HD-FOS传感器仪表钢发动机弹簧
图1 - 用HD-FOS传感器仪表钢发动机弹簧

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图2 - HD-FOS应变数据-钢阀门弹簧

总结 - 汽车中的HD-FOS,受益于航空航天的经验188金宝搏软件

复合材料在汽车工业的采用是一个时间问题,而不是是否,悬架系统的制造商很可能是复合材料的早期采用者。汽车工业可以从航空航天的经验中学习,包括使用HD-FOS传感测试由复合材料制成的组件和结构。188金宝搏软件在航空航天行业188金宝搏软件,HD-FOS被用于价值链的各个层次;从新材料的性能表征到大型组件的结构测试。HD-FOS非常适合揭示应变梯度和与复合材料相关的其他不一致性,以及伴随其使用的新的加工、紧固和连接方法。

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