کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
8059115 1520209 2018 17 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Light-weighting in aerospace component and system design
ترجمه فارسی عنوان
سبک وزن سازی در ساخت قطعات و سیستم های هوا فضا
کلمات کلیدی
هواپیمای سبک وزن، مواد سبک وزن با کارایی بالا، بهینه سازی ساختاری عددی، تولید پیشرفته،
ترجمه چکیده
سبک وزن سازی شامل استفاده از مواد پیشرفته و روش های مهندسی است تا عناصر ساختاری را برای تحویل همان عملکرد یا عملکرد فنی پیشرفته در هنگام استفاده از مواد کمتر استفاده کنند. این مفهوم به طور گسترده مورد بررسی و استفاده قرار گرفته است و در بسیاری از صنایع از برنامه های کاربردی خودرو به مد و بسته بندی استفاده می شود و پتانسیل قابل توجهی در بخش حمل ونقل دارد. پیاده سازی های سبک وزن سبک شامل استفاده از مواد با کارایی بالا مانند کامپوزیت ها و بهینه سازی سازه ها با استفاده از روش های مهندسی با استفاده از محاسبات با تولید فعال با استفاده از روش های پیشرفته تولید مانند تولید افزودنی، فلز فوم و تشکیل گرم. در این مقاله، رویکردهای اصلی استفاده شده در سبک وزن، همراه با ابعاد کاربرد وزن گیری نور در کاربردهای هواپیما از نیروگاه ها به اجزاء هواپیما بررسی شده است. یک منطقه خاص که به عنوان جلب توجه و قابل استفاده برای استفاده از روش های سبک وزن طراحی شده است، طراحی بالهای هواپیمای خورشیدی است. نسبت عرض بالا به طور معمول برای این استفاده می شود می تواند با سختی کافی، باعث ایجاد تغییر شکل غیر خطی، چرخش الیون، فلاتر و اتصال سفت و سخت الاستیک. برنامه های کاربردی دیگری که در نظر گرفته می شوند، شامل اجزای و زیر سیستم های اورژانسی هوایی، هواپیماهای بدون سرنشین و موشک هستند. رویکردهای بهینه سازی پیشرفته می تواند برای بهینه سازی طرح بندی عناصر ساختاری و همچنین پارامترهای هندسی به منظور به حداکثر رساندن سختی ساختاری، به حداقل رساندن توده و فعال کردن ترکیب ویژگی های ذخیره انرژی استفاده شود. استفاده از تکنولوژی های تولید افزودنی، بعضی از اجزای سازنده کامپوزیت یا مولفه های چندگانه امکان سنجی سبک وزن را فراهم می کند، زیرا ویژگی هایی که به طور رسمی با یک تابع اصلی مرتبط می شوند می توانند برای انجام چندین ویژگی طراحی شوند.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه مهندسی انرژی مهندسی انرژی و فناوری های برق
پیش نمایش مقاله
سبک وزن سازی در ساخت قطعات و سیستم های هوا فضا
چکیده انگلیسی
Light-weighting involves the use of advanced materials and engineering methods to enable structural elements to deliver the same, or enhanced, technical performance while using less material. The concept has been extensively explored and utilised in many industries from automotive applications to fashion and packaging and offers significant potential in the aviation sector. Typical implementations of light-weighting have involved use of high performance materials such as composites and optimisation of structures using computational aided engineering approaches with production enabled by advanced manufacturing methods such as additive manufacture, foam metals and hot forming. This paper reviews the principal approaches used in light-weighting, along with the scope for application of light-weighting in aviation applications from power-plants to airframe components. A particular area identified as warranting attention and amenable to the use of light-weighting approaches is the design of solar powered aircraft wings. The high aspect ratio typically used for these can be associated with insufficient stiffness, giving rise to non-linear deformation, aileron reversal, flutter and rigid-elastic coupling. Additional applications considered include ultralight aviation components and sub-systems, UAVs, and rockets. Advanced optimisation approaches can be applied to optimise the layout of structural elements, as well as geometrical parameters in order to maximise structural stiffness, minimise mass and enable incorporation of energy storage features. The use of additive manufacturing technologies, some capable of producing composite or multi-material components is an enabler for light-weighting, as features formally associated with one principal function can be designed to fulfil multiple functionalities.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Propulsion and Power Research - Volume 7, Issue 2, June 2018, Pages 103-119
نویسندگان
, , ,