近日，英國(guó)貝爾法斯特女王大學(xué)宣布，研發(fā)出一套模擬運(yùn)算系統(tǒng)，幫助提高碳纖維復(fù)合材料飛機(jī)、F1方程式賽車(chē)和其他輕量化汽車(chē)的安全性能。

    該項(xiàng)目耗資400萬(wàn)歐元，由皇家工程學(xué)院Brian Falzon教授領(lǐng)導(dǎo)完成。很多業(yè)界知名公司，包括龐巴迪（Belfast）、邁凱輪-本田和菲亞特都參與其中，共同為碳纖維復(fù)合材料尋找更安全、更高效的設(shè)計(jì)方案。

    碳纖維復(fù)合材料之所以被工程師們用于取代傳統(tǒng)金屬材料，是因?yàn)樗梢燥@著提升各項(xiàng)性能、降低能耗從而減少成本。目前，主要應(yīng)用在波音787客機(jī)和空客A350的機(jī)身、機(jī)翼部；龐巴迪C系客機(jī)的機(jī)翼部分；某些賽車(chē)和高端乘用車(chē)的車(chē)身結(jié)構(gòu)部分。

    然而，在這些新材料設(shè)計(jì)方案正式踏入市場(chǎng)之前，需要進(jìn)行嚴(yán)格并且復(fù)雜的安全性能測(cè)試。這將耗費(fèi)大量的金錢(qián)和時(shí)間，從而成為創(chuàng)新的一道門(mén)檻。

    Falzon教授表示說(shuō)，此次完成的模擬運(yùn)算系統(tǒng)可以幫助航空、汽車(chē)和軌道交通領(lǐng)域的公司更直觀、更便捷地檢測(cè)他們新的設(shè)計(jì)方案，再也不必花大價(jià)錢(qián)進(jìn)行實(shí)物測(cè)試。這將大大激發(fā)研發(fā)人員的創(chuàng)新積極性，加快下一代復(fù)合材料、碳納米管材料的研發(fā)進(jìn)度。

    “我校正在著力培訓(xùn)年輕一代的研發(fā)人員如何使用這項(xiàng)創(chuàng)新的模擬系統(tǒng)，它能夠準(zhǔn)確分析碳纖維復(fù)合材料在遭受沖擊或者是遭受重壓之后的反應(yīng)，以便為更好地減少人員傷害做出設(shè)計(jì)改良。”

    “通過(guò)運(yùn)用數(shù)學(xué)計(jì)算機(jī)軟件，我們幾乎可以模擬現(xiàn)實(shí)狀況，更好地發(fā)現(xiàn)任何存在的問(wèn)題。有時(shí)候，這些問(wèn)題是肉眼實(shí)測(cè)難以發(fā)現(xiàn)的，比如說(shuō)機(jī)翼內(nèi)層的損傷等等。通過(guò)理解復(fù)合材料的損傷機(jī)理，我們才能更好地發(fā)揮和利用它獨(dú)特的物理性能，生產(chǎn)出更優(yōu)質(zhì)的輕量化結(jié)構(gòu)。這將把生產(chǎn)對(duì)環(huán)境的影響降到最低，同時(shí)把乘客的安全系數(shù)提升到最高。”

    本項(xiàng)目共有六個(gè)國(guó)家參與，包括英國(guó)、瑞典、意大利、希臘、冰島和德國(guó)。項(xiàng)目先期培養(yǎng)了15名研發(fā)人員。他們經(jīng)過(guò)培訓(xùn)后，都可以熟練掌握并使用該系統(tǒng)。

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責(zé)任編輯：劉洋

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