Intelligentes Verbundmaterial – Luft- und Raumfahrtprofil „Lebensintelligenz“.

In der Vergangenheit war der Bereich der Verbundwerkstoffe im Wesentlichen ein einheitlicher Bereich struktureller Verbundwerkstoffe.Es hat sich nach und nach durch funktionelle Verbundwerkstoffe verändert, und funktionelle Verbundwerkstoffe entwickeln sich auch in Richtung multifunktionaler Verbundwerkstoffe, wodurch Materialien nicht nur eine Struktur, sondern auch eine Funktion oder mehrere umfassende Funktionen haben.
Intelligente Verbundwerkstoffe sind Materialien, die Veränderungen in der Umgebung wahrnehmen, durch Selbsteinschätzung Schlussfolgerungen ziehen und entsprechende Anweisungen autonom ausführen können.Es verfügt über die drei Elemente der Lebensintelligenz: Wahrnehmungsfunktion (Überwachung von Stress, Belastung, Druck, Temperatur, Verletzungen), Urteils- und Entscheidungsfunktion (Selbstverarbeitung von Informationen, Erkennen der Ursache, Ziehen von Schlussfolgerungen) und Exekutivfunktion (Selbstverwertung). Heilung und Selbstheilung von Verletzungen) Veränderung der Spannungs- und Dehnungsverteilung, strukturelle Dämpfung, Eigenfrequenz und andere strukturelle Eigenschaften), die Erfassungs-, Kontroll- und Antriebsfunktionen integriert, Veränderungen in der äußeren Umgebung rechtzeitig erkennen und darauf reagieren kann, Urteile fällen, Anweisungen erteilen und Maßnahmen ausführen und abschließen, um dem Material Selbsterkennung, Selbstdiagnose, Selbstüberwachung, Selbstheilung und Selbstanpassungsfähigkeiten zu verleihen, sind wichtige Entwicklungen in der Verbundwerkstofftechnologie, und ihre Entwicklung wird sich umfassend verbessern das Design und die Anwendung von Verbundwerkstoffen.

Intelligente Verbundwerkstoffe integrieren während des Formprozesses normalerweise Sensormaterialien und Betätigungsmaterialien in Verbundwerkstoffe wie Prepreg, Nassfolie, Faserplatzierung, Faserwicklung und Resin Transfer Molding (RTM).Gleichzeitig kann das Verbundmaterial durch die darin integrierte Steuerung selbst diagnostiziert, angepasst und selbstgeheilt werden, während es die mechanische Belastung trägt, um so die Intelligenz des Verbundmaterials zu realisieren.
Die Strukturüberwachungstechnologie kann die Dehnung, Temperatur und Risse innerhalb der Verbundwerkstoffkomponente in Echtzeit messen und deren Ermüdung und Beschädigung erkennen, um so die Überwachung der Struktur und die Vorhersage der Lebensdauer zu realisieren.Zum Beispiel: Überwachung der Strukturschäden, die während der Herstellung, Verarbeitung, des Transports und der Lagerung der Verbundwerkstoffstruktur auftreten können, und rechtzeitige Erkennung möglicher Matrix- und Faserbrüche, Delamination, Ablösung der Innenauskleidungsschicht und der Verbundwerkstoffschicht, und Aufprallschäden usw.
Gegenwärtig nutzen einige fortgeschrittene Länder intelligente Materialien und Strukturen aus optischen Fasern, um eine Zustandsüberwachung und Schadensschätzung von Verbundwerkstoffen durchzuführen, d Lebensvorhersage während des gesamten Lebenszyklus.

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