Viimastel aastatel on mehitamata õhusõidukeid (droone) laialdaselt kasutatud erinevates valdkondades, alates põllumajandusest, infrastruktuuri kontrollimisest, katastroofide uurimisest ja muudest tööstuslikest rakendustest kuni vaba aja rakendusteni. UAV -sid on erinevat tüüpi, kuid peavool on mitme rootoriga lennukid, millel on neli või enam rootorit, et juhtida liikumist ja kõrgust. Mitme tiivaga kere peab olema koormuse suurendamiseks nii kerge kui ka tõukejõu toetamiseks jäik. Kuigi konstruktsiooni on lihtne toota, tuleb arvestada mõningate probleemidega, näiteks kaalutõus mitme detaili liitekoha tõttu ja kerekuju piiramine materjali kuju tõttu. Kaasaskantavuse ja funktsionaalsuse saavutamiseks on see ideaalne viis 3D CFRP kasutamiseks kere valmistamisel. Materjalide paigutuse optimeerimisega saab kõrvaldada teatud koguse mittevajalikku materjali ja kiud suunata nii, et nad saaksid koormuse suhtes anisotroopiat ära kasutada. Kere kere struktuuri optimeerimine topoloogia järgi Koostöörühm kujundas analüüsimiseks ülemise osa esialgse kuju, võttes aluseks olemasoleva kere. Kuigi olemasolevatel kerekonstruktsioonidel on servad, kujundavad need ümber siledad, pidevad pinnad ja piisavad tõmbenurgad, võttes arvesse vormi töödeldavust. Keskus on tasane ja mahutab GPS -vastuvõtja antenni.
Analüüsi esialgne kuju mudel. Keskus on tasane ja mahutab GPS -vastuvõtja antenni.
Olemasolev korpus on valmistatud ABS -vaigust paksusega umbes 1,5 mm ja sellel on täielikult suletud kotikujuline monomeerkest. Sel põhjusel kasutatakse disainivahemiku arvutamiseks analüüsimudelina 2 mm paksust kesta. Kuna süsinikkiud paigutatakse tasasele alale GPS -antenni ümber, ei kuulu see piirkond projekteerimisalasse. Kere koosneb kere ülemisest ja alumisest osast, mis on ühendatud paljude vuukide ja kruvidega. Kinnitusseisundit simuleeritakse kruvipositsiooni elementide ühendamisega. Piiritingimused ja topoloogia optimeerimise tulemused
Kui õhusõiduk hõljub õhus, avaldab keha mitmesuguseid jõude, mida on raske mõõta või hinnata. Selles projektis fikseeris meeskond näidisjuhtumina ilma tegelikke tingimusi kasutamata aluse, millele koormus kinnitati, ja lõi tingimused kuue erineva koormuse / pöördemomendi variatsiooni jaoks, mida rakendati rootori neljale nurgale (koormusjuhtum). Seejärel määratakse kuju, mis tekitab kuue erineva koormusjuhtumi korral suurima jäikuse. Selle dokumendi analüüsitulemused on konkreetse mudeli olukorra jaoks optimeerimise tulemused ja neid ei saa tegeliku masina jaoks laialdaselt rakendada.
Kujundage kujundus ümber vastavalt optimeerimistulemustele Arvestades kõiki kuut koormusjuhtumit, viivad optimeerimistulemused selleni, et kuju on täielikult kaetud suhteliselt ühtlase ruudustikuga. Mitme piiritingimuse seadmine võib viia potentsiaalselt suure läbilaskevõimega tulemusteni. Analüüsi tulemused on lõplike elementide võrgusilma andmed, mida ei saa kasutada CAD -andmetena. Seetõttu rekonstrueeritakse täiustatud kere kuju vastavalt tulemustele. Tootmismeetod: kohandatud kiudude paigutamise tehnoloogia (TFP) kohandatud kiudude paigutamine on üks eelvormide valmistamise meetoditest, mille puhul alusriidele õmmeldakse hunnik pidevaid pikki süsinikkiude. Kuigi meetodit on rakendatud lennukite osades ja muudes rakendustes, pole Jaapanis peaaegu ühtegi kaubanduslikku juhtumit ning tulevast äri arengut võib oodata tehnoloogia võimalikult kiire kehtestamisega. Selles uuringus paigutatakse selle meetodi abil süsinikkiud vastavalt optimeerimistulemustele, et parandada õhusõiduki jõudlust ilma anisotroopiat kaotamata. Kuna toorik on valmistatud tasapinnal, peab toorik olema konstrueeritud nii, et vorm pärast vormimist oleks tasane ja volditud, nii et 3D -kuju saaks vormimisel taastada.
VARTM CFRP vormimine VARTM on vaiguülekande vormimise (RTM) tehnoloogia, milles vormi kasutatakse vormimiseks ja vaakumrõhu imemist kasutatakse vedela vaigu immutamise ajal. Toorik asetatakse ühepoolsesse alumiiniumvormi (nahast vorm kere kere välispinnale) ja suletakse kotimaterjaliga. Vaakumimemist kasutatakse termoreaktiivsete vaikude immutamiseks, mis seejärel kõvendatakse autoklaavis. Tooriku pisut suurema suuruse tõttu on esimese prototüübi kiud sakilised. Selle parandamiseks reguleeritakse teise prototüübi projekteerimisetapis mõõtmeid, muutes tooriku kesktasandi ja kere pinna vahelist nihkeväärtust. Esimesel prototüübil on kvaliteediprobleemid, sealhulgas vaigu ebapiisav immutamine süsinikkiust ja jääkruum ning süsinikkiust kimbu tühimikud. Vaakumpakendamise, immutamise ja autoklaavi tootmise käigus võeti vastu järgmised vastumeetmed: klaasriide lõikamisprotsessi muutmine; Vähendage vaigu viskoossust; Tooriku sätte vormi poole tagurpidi pööramine; Muutke immutusprotsessi. Tulemused näitavad, et klaasriide immutusmõju on parem, kuid süsinikkiust kimbu pinnal ja sees on rohkem tühimikke. Praegu on vormitud osade kvaliteedi parandamiseks vaja täiendavaid uuringuid. Meeskond viis lennukiga läbi lennutestid ja hindas selle praktilisust. Piloot testis manööverdusvõimet. Tulemused on rahuldavad, sest reaktsioon roolimise ajal on parem kui ABS -vaiguga lennukitel. Eeldatakse, et topoloogia optimeerimise ja CFRP materjalide kombinatsioon tagab suure jõudlusega konstruktsiooniosad, mis on nii kerged kui ka jäigad. See uuring kinnitas, et kolmemõõtmelise CFRP struktuuri saab moodustada, kasutades TFP toorikut mitme tiiva korpusel. Tulevikus, kogudes teadmisi toorikute disainist ja süsinikkiust komposiitvormimismeetoditest, võib eeldada, et neid hakatakse laialdaselt kasutama erinevates kosmosetööstuse toodetes.
