インテリジェント複合材料 - 「ライフ インテリジェンス」航空宇宙プロファイル

従来、複合材料の分野は基本的に構造用複合材料に統一されていました。それは機能性複合材料によって徐々に変化し、機能性複合材料もまた、材料を単なる構造ではなく、機能を持たせたり、複数の総合的な機能を持たせたりする多機能複合材料の方向に発展しています。
スマート複合材料とは、環境の変化を感知し、自己判断で結論を導き、対応する指示を自律的に実行できる材料です。それは、生命知能の 3 つの要素を備えています。知覚機能 (ストレス、緊張、圧力、温度、傷害の監視)、判断および意思決定機能 (情報の自己処理、原因の識別、結論の導き出し)、および実行機能 (自己応力とひずみの分布、構造的減衰、固有振動数、その他の構造的特性を変更する）センシング、制御、駆動機能を統合し、外部環境の変化をタイムリーに感知して対応することができます。材料に自己検出、自己診断、自己監視、自己修復、および自己適応能力を持たせるための判断を下し、指示を出し、行動を実行および完了することは、複合材料技術における重要な開発であり、それらの開発は総合的に向上します。複合材料の設計と応用。

スマート複合材料は通常、成形プロセス中にセンサー材料と作動材料をプリプレグ、ウェットシート、繊維配置、繊維巻き付け、樹脂トランスファー成形 (RTM) などの複合材料に統合します。同時に、統合されたコントローラーを通じて、機械的負荷に耐えながら複合材料を自己診断、自己適応、自己修復することができ、複合材料のインテリジェント化を実現します。
構造モニタリング技術は、複合材料部品内部のひずみや温度、亀裂などをリアルタイムに計測し、疲労や損傷を検出することで、構造のモニタリングや寿命予測を実現します。例: 複合材料構造の製造、加工、輸送、保管中に発生する可能性のある構造的損傷の監視、および内張り層と複合材料層のマトリックスおよび繊維の破損、層間剥離、剥離の可能性をタイムリーに検出します。衝撃ダメージ等
現在、一部の先進国では、複合材料の状態監視と損傷推定を行うために光ファイバースマート材料と構造を使用しています。つまり、材料や構造の主要部分に光ファイバーセンサーやアレイを埋め込んで、リアルタイムの監視、損傷評価、および損傷評価を行っています。ライフサイクル全体にわたる寿命予測。

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