一个能准确预测复合材料受损时行为的计算机模型，将使设计更轻、更省油的飞机变得更容易。
创新的计算机代码构成了一个计算机模型的基础，该模型以前所未有的细节展示了飞机的复合材料机翼在遭受小规模损坏(如遭鸟击)时的表现。使用该模型可以预测任何通过复合材料扩散的微小裂纹。
伦敦帝国理工学院(Imperial College London)的研究人员与合作伙伴空中客车公司(Airbus)合作，并获得工程和物理科学研究理事会(EPSRC)的资助，正在开发这些代码。
到目前为止，飞机设计师通过过度加强复合材料面板来弥补对复合材料性能了解的不足。例如，由50%的复合材料组成的波音787客机大约超重了10%。
“通过减轻重量，最多可以节省8%的航空燃料。不包括军用飞机，这相当于大约2000万吨燃料，5000万吨二氧化碳2,£伦敦帝国理工学院领导这项研究的西尔韦斯特·皮尼奥博士说。
新模型将使电池板体积更小，同时仍然满足航空工业严格的安全边际要求。其结果应该是飞机比目前的设计更轻，使用更少的燃料，产生更少的温室气体。
使用这种新型计算机模型的飞机设计师将能够探索替代设计的损伤容忍度，而无需建造如此多的原型机或进行如此多的物理测试——这将削减研发成本，并可能缩短几个月的开发周期。
Silvestre Pinho博士说:“设计复合材料的一个关键挑战是，虽然导致损伤的物理机制在很小的范围内发展，但预测这些机制的模型需要应用于更大的组件。航空航天行业面临的挑战最大。我有幸与空客和其他公司密切合作，不仅提高了对这些机制的理解，还开发了适用于大型部件的模型。”
复合材料在航空航天工业中越来越受欢迎。它们不仅比被它们取代的金属更轻(例如比铝轻20%)，而且更坚固。然而，由于该行业在使用金属方面已有几十年的经验，人们对影响它们的失效机制并不十分了解。
新的模型解决了这个问题，它的代码包含了一系列由帝国理工团队开发的新见解。特别是，该小组对不同失效机制进行了详细的实验调查，使整个飞机部件的损伤得以体现。
空客公司结构建模和非线性有限元分析高级专家Morten Ostergaard博士说:“多年来，我们一直在与Pinho博士合作开发复合材料结构的失效模型。这是一个非常具有挑战性的领域，这些模型对我们预测大型部件损伤的能力做出了积极的贡献。”
在这个项目之后，Pinho博士获得了EPSRC工程奖学金，专注于研究复合材料微结构的变化将如何影响面板阻止损伤扩散的能力。
了下:M2M(机器对机器)
