KUNDENHERAUSFORDERUNG
Seit 1985 kommt das Nationale Institut für Luftfahrtforschung (NIAR) der Universität von Wichita dem Bedarf der Branche an Forschung, Design, Prüfung und Zertifizierung durch wettbewerbsfähige und innovative Lösungen, die hohen technologischen Standards entsprechen, nach. NIAR hat seinen Sitz im kanadischen Wichita und bringt Universität, Regierung und Industrie zusammen, um Technologien für die Luftfahrt und verwandte Industrien voranzutreiben. Die 120.000 Quadratfuß große Einrichtung des NIAR beherbergt 15 Labore, die unter anderem in den Bereichen fortschrittliches Fügen, Aerodynamik, ältere Flugzeuge, Crash-Dynamik, Verbundwerkstoffe und fortschrittliche Materialien, Strukturkomponenten, virtuelle Realität, Computermechanik uvm. forschen.
Das NIAR-Strukturlabor bietet Forschungs- und Prüfmöglichkeiten für Testartikel, die von Materialproben bis hin zu großen Flugzeugstrukturen reichen. Dank der Forschungsarbeit des Structures Lab können kommerzielle, allgemeine Luftfahrt- und militärische Organisationen, besser nachvollziehen, wie die Herstellungskosten gesenkt und gleichzeitig die betriebliche Effizienz erhöht werden können. Forschungsprojekte im Zusammenhang mit Schadenstoleranz, Auswirkungen von Defekten und Elementtests für die Konstruktion und Zertifizierung von Flugzeugen und unbemannten Luftfahrzeugen machen das Structures Lab des NIAR zu einer der meistbeschäftigten und gefragtesten Einrichtungen seiner Art.
Das Labor unterstützt die Testanforderungen des Center of Excellence for Composites and Advanced Materials (CECAM) der Federal Aviation Administration (FAA) und des National Center for Advanced Materials Performance (NCAMP) der NASA, die beide am NIAR angesiedelt sind. Über diese Organisationen entwickelt NIAR kosteneffiziente Methoden zur Qualifizierung von Verbundwerkstoffen, indem es zentrale Datenbanken zur Materialqualifizierung gemeinsam nutzt. In Zukunft wird ein Hersteller mit Hilfe dieser gemeinsamen Datenbanken in der Lage sein, ein zugelassenes Verbundwerkstoffsystem auszuwählen, aus dem er Teile herstellen und eine kleinere Teilmenge an Tests für eine bestimmte Anwendung durchführen kann, verglichen mit den bereits von NCAMP durchgeführten Materialtests.
„Damit Materialien in unsere gemeinsamen Datenbanken aufgenommen werden können, müssen die Rohstoffe gemäß den Materialspezifikationen hergestellt werden, die eine strenge Kontrolle der wichtigsten physikalischen, chemischen und mechanischen Eigenschaften vorschreiben“, so Waruna Seneviratne, Leiter des Structures Lab. „Da wir fortschrittliche Materialprüfgeräte von MTS Systems verwenden, können wir diese Forschungsarbeiten durchführen und unsere Testziele größtenteils erfüllen.“
MTS-LÖSUNG
Das Structures Lab ist mit einer großen Auswahl an standardisierten und speziellen MTS-Testaufbauten und -Dehnungsmessern ausgestattet, einschließlich einem Laserdehnungsmesser und KGR-Dehnungsmessern für Klebertests. Das Labor nutzt auch MTS-Umweltkammern für statische und Spektrumermüdungsprüfungen bei Temperaturen von -93 °C bis 1.371 ° (-200 °F bis 2.500 °F) sowie in feuchtigkeitskontrollierten und Salz-Nebel-Umgebungen. Die MTS-Prüflösungen sind mit der fortschrittlichen FlexTest-Software, der branchenführenden Steuerungstechnologie und der mehrkanaligen Datenerfassung ausgestattet und geben dem Labor die Flexibilität, praktisch jede benötigte Materialprüfungsforschung durchzuführen.
KUNDENVORTEIL
In Abstimmung mit der FAA und dem NCAMP hat das Labor im vergangenen Jahr mehrere bedeutende Forschungs- und Testprogramme abgeschlossen, bei denen seine hochentwickelten MTS-Lösungen zum Einsatz kamen. Ein Großteil der Forschungsarbeiten wurde durchgeführt, um die Entwicklung fortschrittlicher Flugzeugstrukturen, wie z. B. der Boeing 787 und des Airbus A380, zu beschleunigen, und wird dazu beitragen, die Entwicklung von Flugzeugen im nächsten Jahrzehnt voranzutreiben, wenn neue, aufstrebende Technologien bei der Konstruktion angewendet und in der gesamten Flugzeugindustrie in die Produktion eingebracht werden.
Mit der MTS-Ausrüstung führt das Labor Klebstoffcharakterisierungen und Elementtests von ermüdeten und beschädigten Klebeverbindungen durch. Das Labor identifiziert charakteristische Reaktionen von geklebten Strukturen auf reale Herstellungs- und Reparaturfehler. Die Forschung umfasst die Auswirkungen von Fertigungsfehlern, Blitzeinschlägen und Einschlägen mit geringer Geschwindigkeit auf die Restfestigkeit von Klebeverbindungen. Diese Arbeit wird dazu beitragen, Richtlinien für Kleber und Prozesssteuerungen für Klebeverbindungen aufzustellen.
Mithilfe der endlichen Elementanalyse und der Unterkomponentenprüfung wird auch die Komplexität der Verwendung von unkonventionellen fortschrittlichen Verbundwerkstoffen in Flugzeugen untersucht. Ausgehend von den erworbenen Erkenntnissen hat das Labor eine vereinfachte Methodologie für die mechanische Eigenschaftsberechnung von nicht-orthogonalen umflochtenen Verbundwerkstoffen für sich verjüngende Strukturen entwickelt.
„Wir sind mit den Geräten von MTS sehr vertraut, da das NIAR die Technologie des Unternehmens in seinen zahlreichen Labors ausgiebig für fortschrittliche Forschung nutzt“, so Seneviratne. „Wir haben noch nichts gefunden, was die Software und die Geräte von MTS nicht leisten können.“
