お客様の挑戦
1985 年以来、ウィチタ州立大学の National Institute for Aviation Research（NIAR）は、高い技術水準を満たす競争力のある革新的なソリューションを提供することで、研究、設計、試験、認証に対する業界のニーズに応えてきました。カンザス州ウィチタにある NIAR では、大学、政府、産業界が一体となって、航空および関連産業のための技術開発を行っています。NIAR の 12 万平方フィートの施設には 15 の研究室があり、航空力学、航空機の経年劣化、衝突力学、複合材/先端材料、構造部品、バーチャルリアリティ、コンピューター力学、その他の領域の研究を行っています。
NIAR の構造研究所では、材料サンプルから大規模な航空機構造まで、さまざまな試験品の研究および試験が可能です。構造研究所の研究により、民生航空会社および軍事企業に、製造コストの削減と運用効率の向上を両立する方法をご理解いただけます。損傷耐性、欠陥が及ぼす影響、航空機および無人航空機の設計、認証のための要素試験に関連する研究プロジェクトにより、NIAR の構造研究所は、この種の施設の中で最も多忙、かつ最も求められている施設の一つとなっています。
この研究所は、NIAR に本部を置く米国連邦航空局（FAA）の複合材先端材料センター（CECAM）と、NASA の先端材料性能センター（NCAMP）の試験ニーズをサポートしています。これらの組織を通じて、NIARは材料評価データベースを共有することで、複合材料を評価するための費用対効果の高い方法を開発しています。将来的には、メーカーはこれらの共有データベースを利用して承認済みの複合材料システムを選択して部品を製造し、特定の用途向けに、NCAMP がすでに完了している材料試験と比較して、より少ない部分の試験を実施することができるようになります。
「共有データベースに材料を登録するためには、物理的、化学的、機械的特性を厳しく管理する材料仕様書に基づいて原材料を製造する必要があります」と語るのは、構造研究所のマネージャーである Waruna Seneviratne 氏です。「当社がこの研究を達成し、試験の目的を果たすことができることには、MTS Systemsの高度な材料試験装置を使用していることが大きく貢献しています」
MTS のソリューション
構造研究所には、レーザー伸縮計や接着剤試験用の KGR 型伸縮計など、標準および専用の MTS の試験治具や伸縮計が豊富に用意されています。また、この研究所では MTS の環境チャンバーを使用しており、-200°Fから2,500°Fまでの温度範囲、湿度制御、塩水噴霧環境での静的およびスペクトル疲労試験が可能です。MTS の試験ソリューションは、先進的な FlexTest ソフトウェア、業界をリードする制御技術、多チャンネルデータ収集機能を備えており、ラボでは必要とされるほぼすべての材料試験研究を柔軟に行うことができます。
顧客のメリット
FAA や NCAMP との連携により、この研究所は昨年、洗練された MTS ソリューションを活用したいくつかの重要な研究、試験プログラムを成し遂げました。この研究の多くは、ボーイング 787 やエアバス A380 などの先進的な航空機構造の開発を加速させるために行われたもので、今後 10 年間、航空機業界全体で新しい技術が設計に適用され、生産が開始される中で、航空機の開発を促進することになるでしょう。
MTS の装置を使用して、この研究所は疲労した接合部や損傷した接合部の接着剤の特性評価や要素試験を行っています。この研究所では、実際の製造や修理の欠陥に対する接着構造物の特徴的な反応を確認しています。研究内容は、製造上の欠陥、落雷、低速度の衝撃が接合部の残留強度に及ぼす影響などです。この研究は、接合構造のための接着剤とプロセス制御のガイドラインを確立するのに役立ちます。
また、従来とは異なる先進的な複合材料を航空機構造に使用する際の複雑さを、有限要素解析やサブコンポーネント試験を通じて調査しています。結果的にこの研究室では、既存の材料データベースを用いてテーパー構造の非直交編組複合材の機械的特性を計算するための簡便な手法を開発しました。
「NIAR は最先端の研究を行うために多くの研究室で MTS の技術を使用しており、我々は MTS の機器に非常に精通しています」と述べた Seneviratne 氏。「MTS のソフトウェアや機器でできないことは、まだ見つかっていません」
