p A pesquisa de materiais avançados na Universidade de Manchester demonstrou um quadro abrangente da evolução dos danos em compósitos têxteis trançados pela primeira vez. Isso pode abrir caminho para novas possibilidades de design e implementação para engenheiros aeroespaciais de próxima geração. p Os materiais compostos de alta especificação podem ser projetados com precisão para se adequar às aplicações com confiança, graças às novas técnicas de imagem. Os compósitos têxteis, em particular, oferecem grande potencial na criação de estruturas leves e tolerantes a danos. Contudo, sua aceitação no setor de manufatura de alto valor foi inibida pela falta de design adequado e dados de desempenho de material.

p Como resultado de uma nova pesquisa publicada hoje no Journal of Composites Science and Technology , compósitos têxteis trançados podem ser projetados com confiança para aplicações que variam de, eixos de transmissão aeroespaciais e automotivos, a equipamentos esportivos, como tacos de hóquei. A tecnologia de tranças teve um começo humilde na indústria têxtil para a fabricação de itens como atacadores de sapatos. Hoje, a integração de robótica e sistemas industriais avançados impulsionou esta tecnologia para o domínio de fabricação de alto valor em setores como, aeroespacial, automotivo e energia.

p Agora, pela primeira vez, os processos de imagem 3D exclusivos forneceram dados em tempo real de como os tubos compostos de fibra de carbono funcionam sob carga estrutural, que fornece um plano para maximizar a eficiência dos materiais usados ​​em toda a indústria.

p A pesquisa inovadora foi liderada por uma equipe da Universidade de Manchester e pode prolongar a vida útil dos sistemas mecânicos que dependem de materiais, demonstrando definitivamente os pontos de carga e tensão nos quais o dano inicia e progride de um estado de dano subcrítico para crítico.

p Ao utilizar dados de tensor de tensão e dano em tempo real, juntamente com o desenvolvimento de ferramentas de design de compósitos sob medida, Os futuros compostos serão projetados cientificamente, em vez de copiar os projetos atuais que atendem aos requisitos e fraquezas dos metais atualmente usados ​​na indústria.

p Os cientistas que lideram esta pesquisa também são cientistas proeminentes do Instituto Henry Royce, que será inaugurado em breve. baseado na Universidade de Manchester. Um tema chave para o Royce é o desempenho e degradação para permitir o design de novos materiais, sistemas e revestimentos para uma variedade de aplicações, incluindo; energia, marinho, aeroespacial e automotivo.

p Professor Phil Withers, Cientista-chefe do Royce, disse:"A imagem de raios-X in situ nos permitiu lançar luz sobre a natureza 3-D da iniciação e propagação de mecanismos de danos em tubos compostos pela primeira vez."

p Os materiais testados e examinados neste trabalho foram tubos trançados de fibra de carbono compostos que são fabricados trançando as fibras em hélices entrelaçadas contínuas. Avanços recentes mostram que há um espaço considerável para adaptar a estrutura trançada para atender a requisitos específicos de serviço. Essa flexibilidade também desafia o processo de projeto e fabricação de compósitos trançados. Isso significa que a maneira como os engenheiros desenvolvem aplicativos pode começar a ser vista sob uma luz diferente para as próximas gerações de aeronaves, por exemplo.

p Prof Prasad Potluri, O diretor de pesquisa do Northwest Composites Center disse:"Esta é uma oportunidade fantástica de impulsionar a tecnologia de trança avançada através dos níveis de preparação da tecnologia com a ajuda da instalação de imagem de raios-X in situ no Henry Royce Institute."

p O papel, "Evolução de danos em tubos compostos trançados sob torção estudados por tomografia computadorizada de raios-X in-situ, "por Withers, Potluri et al está disponível no Journal of Composites Science and Technology .