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美国“面向未来轻量化创新中心”启动第5个项目: 研发数据库跟踪预测航空零件的腐蚀
发布时间:2016-07-20   阅览次数:1379次
      美国“面向未来轻量化创新中心”启动了第5个研究项目,专门研究开发一个数据库和计算机模型,以预测在航空和其他交通运输领域应用的铝合金件的腐蚀。“面向未来的轻量化创新中心”是2014年在美国国防部支持下建立的一个公-私合作伙伴关系机构,协调工业界和学术界感兴趣的项目,主要任务是开发和部署工业应用轻量化金属零件的制造技术。
      “面向未来的轻量化创新中心”之前的四个研发课题为球墨铸铁、铝合金压铸、铝锂合金和模拟钛合金产品设计和开发(见《铸造》杂志2016年第5期)。这项最新的研发课题将由俄亥俄州立大学(TheOhio State University)和联合技术研究中心(UnitedTechnologies Research Center)的研究人员与洛克希德马丁(Lockheed Martin)、国际认证机构DNV GL (一家由挪威船级社(DNV)与德国劳氏船级社(GL)合并成立的国际认证机构,DNV GL集团)以及密歇根大学(theUniversity of Michigan)共同进行。
      “我们的任务就是发现那些实验研究工作已经完成、正要向工业生产跨越的创新工作,然后利用适当的专业知识和资源使其在工业生产中取得成果,”“面向未来轻量化创新中心”的技术总监Alan Taub说。“看到所有我们要转变为轻量化金属制造技术的潜力,并且帮助将这些技术运用到工业生产中去,这是一件非常令人兴奋的事。”
      Alan Taub注意到,目前进行防腐蚀工作的工程师们不得不主要依靠经验和使用昂贵和费力的测试方法以发现制造过程(成型过程和热处理)以及实际使用过程是如何影响一个特定零件的抗腐蚀性的。Alan Taub说:“研究和确定一个新的数据库和模型,将提高实验室计算机模拟的能力,从而能根据加工完成的零件的每一区域的微观组织预测其腐蚀性。”俄亥俄大学副院长和项目研究者、材料科学和工程教授Rudy Buchheit叙述了构键一个预测计算机模型的两阶段计划。他说“首先,我们将使用特征明显的系统以确信所有的基本要素都包括在内了。”
      “在新的合金以各种方法成型之后,我们将把我们的工作扩展用于测试其中一种合金,”他继续说道。“这些结果将能使我们构件一个新的、具有非常精确的金属微观组织和腐蚀信息的材料数据库。”Alan Taub解释说,这项研究将专注于广泛用于航空业零件铝合金,包括含铜、锂、镁、锰和锌的铝合金。“如果零件可以制造的更薄,同时又不降低由于长时间使用带来的与腐蚀有关性能,就有潜力减轻重量。”“采用涂层防止钢的锈蚀,我们已经走过了很长的路了,但是一个新合金零件投入使用后,对于这些新合金成型的零件,其腐蚀的行为还有许多东西要了解,”项目主要研究人员、联合技术研究中心的材料化学工程师Kenneth Smith说。“随着我们把更多的这些金属材料的信息结合到航空和其他交通运输应用中,采用‘面向未来轻量化创新中心’提供的先进的计算机模拟就将节省设计时间和零件的重量。”项目研究者之一、密歇根大学材料科学与工程教授John Allison说:“我们已经知道的和我们将从这个项目研究学到的将被吸纳到先进的计算机模型中,为我们的工业合作伙伴应用,用以考虑从原始合金微观组织的各个方面到制造完成一个零件的每一次弯曲、挤压或者拉伸对很小的局部区域造成的影响。”

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