کامپوزیت متال فوم تصویب یک آزمون

کامپوزیت متال فوم منتقل می کند به اصطلاح “شبیه سازی استخر آزمایش آتش” با رنگ پرواز و گزارش محققان.

این مرحله حرکت مواد و نزدیک برای استفاده در برنامه های کاربردی مانند بسته بندی و حمل و نقل مواد خطرناک.

علاوه بر این محققان با استفاده از این داده های تجربی به منظور توسعه یک مدل برای پیش بینی که چگونه تغییرات در کامپوزیت متال فوم (CMFs) تحت تاثیر قرار خواهد عملکرد خود را.

آزمون به نام “شبیه سازی استخر آزمایش آتش” است و نه یک محاسباتی شبیه سازی. این یک آزمون آزمایشی که مواد باید در نظر گرفته شود برای استفاده در ساخت راه آهن مخزن ماشین که حمل و نقل مواد خطرناک.

در شبیه سازی شده استخر, آتش, آزمایش, محققان, افشای یک پانل از مواد به دمای حداقل 816 درجه سانتیگراد (از 1500 درجه فارنهایت) در یک طرف برای 100 دقیقه. مجموعه ای از سنسور حرارتی استوار در طرف دیگر از پانل. اگر آن محافظت سنسور ثبت دما از 427 درجه سانتیگراد (800 درجه فارنهایت) یا بالاتر در هر نقطه در طول 100 دقیقه مواد نتواند آزمون.

metal surface with ruler at left; shinier metal surface at right
این تصویر نشان می دهد که جراحی-فولادی کامپوزیت متال فوم نمونه قبل از انجام آزمایش (در سمت چپ) و پس از 100 دقیقه قرار گرفتن در معرض 825C (سمت راست). (اعتبار: NC State)

تست کامپوزیت متال فوم

برای آزمون این دانشگاه ایالتی کارولینای شمالی محققان با استفاده از پانل های ساخته شده از فولاد-فولاد CMF. CMF یک فوم که متشکل از توخالی فلزی حوزه—ساخته شده از مواد مانند فولاد کربن, فولاد ضد زنگ یا تیتانیوم—جاسازی شده در یک ماتریس فلزی ساخته شده از فولاد و آلومینیوم و یا فلزی دیگر آلیاژهای. “جراحی-جراحی” CMF نشان می دهد که حوزه و ماتریس بودند هر دو از فولاد ساخته شده.

“یک جامد ورق فولاد با همان ضخامت بازدید 427 درجه سانتیگراد در حدود 12 دقیقه می گوید:” افسانه Rabiei, اولین نویسنده یک مقاله در این کار و استاد دانشکده فنی و مهندسی. “در سه دوره از تست ما جراحی-جراحی CMF قرار گرفت به همان درجه حرارت 825 درجه سانتیگراد به صورت کامل 100 دقیقه—و بالاترین درجه حرارت ثبت شده در پنل با استفاده از محافظت سنسور بين 351 و 379 درجه سانتیگراد است. شایان ذکر است که جراحی-جراحی CMF پنل است که تنها یک سوم از وزن جامد ورق فولاد که موفق آزمون در حدود 12 دقیقه است.

“به عبارت دیگر CMF تصویب تست توسط یک حاشیه گسترده ای,” Rabiei می گوید. “بر اساس تجربی و نتایج مدل سازی و همچنین عدم قطعیت در مطالعات—همه از آن گزارش شده در این مقاله یک 15.9 میلی متر ضخامت جراحی-جراحی CMF ملاقات معیارهای پذیرش برای شبیه سازی شده استخر آزمون آتش توسط یک حاشیه بزرگ. ما تست CMF برای استفاده به عنوان رمان عایق سیستم برای حمل و نقل مواد خطرناک, اما آن را نیز مربوط به برنامه های کاربردی از وسایل نقلیه نظامی به معماری سازه.”

پیش بینی خواص حرارتی

تحقیقات جدید بر اساس کار قبلی که CMFs به میزان قابل توجهی بیشتر موثر در عایق در برابر حرارت بالا از فلزات معمولی و آلیاژهای آنها ساخته شده از جمله فولاد است. هم نتايج برجسته CMF بالقوه برای استفاده در ذخیره سازی و حمل و نقل مواد هسته ای خطرناک مواد منفجره و دیگر حساس به حرارت و مواد و همچنین اکتشاف فضا.

اما تحقیقات جدید همچنین به محققان بسیاری از اطلاعات آنها می توانید استفاده کنید برای کمک به ریز لحن ویژگی های مطلوب از CMFs بسته به کاربرد مورد نظر.

“از آنجا که ما می توانیم کنترل ویژگی های CMF مانند اندازه توخالی حوزه در کف ما می خواستیم برای ایجاد یک مدل است که می تواند مورد استفاده برای پیش بینی که چگونه انواع مختلف CMF را انجام می دهد در شبیه سازی شده استخر آتش تست” Rabiei می گوید. “این امر به ما اجازه می دهد برای طراحی آینده فوم در جهت پیدا کردن بهترین تعادل فیزیکی و مکانیکی و خواص حرارتی.”

این پژوهشگران ساخته شده است این مدل با طراحی بر روی داده ها از آنها شبیه سازی شده استخر آتش تست و آزمایش است. و بر اساس ارزیابی دقیق از مدل آنها نشان داد که مدل پیش بینی های دقیق را در عرض 10 درجه سانتیگراد است.

“ما گام های بعدی عبارتند از: گسترش مدل به ما اجازه می دهد برای شبیه سازی به اصطلاح مشعل آتش تست” Rabiei می گوید. “مشعل آتش تست نیز مورد نیاز برای مواد برای استفاده در مخزن ماشین که حمل و نقل مواد خطرناک, اما آن را نیاز به نمونه های بزرگتر—پانل است که اندازه گیری 4 پا با 4 پا.”

این مقاله به نظر می رسد در مجله بین المللی حرارتی علوم. نویسندگان این مقاله هستند M. Karimpour یک دبیرستان داوطلب در Rabiei آزمایشگاه و Debashis باسو و مارک Janssens از موسسه تحقیقات جنوب غربی.

حمایت از کار آمد از وزارت حمل و نقل خط لوله و مواد خطرناک مدیریت ایمنی.

منبع: NC State

tinyurlis.gdv.gdv.htu.nuclck.ruulvis.netshrtco.detny.im