| Tytuł projektu: Kompozytowe struktury inteligentne z wbudowanymi czujnikami światłowodowymi typu FBG wytwarzane metodami drukowania przestrzennego |
Umowa:
UMO-2019/01/Y/ST8/00075
Czas realizacji:
2020-10-01 / 2024-09-30
Konsorcjum:
Uczestnik konsorcjum - partner
Sponsor:
NCN
Typ:
M.ERA-NET 2
Konkurs:
Call 2019
Lista wykonawców:
| 1 | dr inż. | Cezary Graczykowski |
| 2 | dr | Anita Orłowska-Gałęzia♦ |
| 3 | dr inż. | Piotr Pawłowski |
| ♦ kierownik |
Streszczenie:
Celem projektu jest opracowanie metody wytwarzania addytywnego (z ang. additive manufacturing, AM) elementów z materiałów kompozytowych, wzmacnianych włóknami szklanymi/ węglowymi, ze zintegrowanym układem czujników światłowodowych typu FBG (z ang. Fiber Bragg Grating). Czujniki FBG są często wykorzystywane jako warstwa pomiarowa w systemach monitorowania stanu technicznego konstrukcji (z ang. Structural Health Monitoring, SHM), pozwalających na poprawę bezpieczeństwa użytkowania konstrukcji. Dzięki zintegrowanym czujnikom światłowodowym możliwy będzie pomiar, rejestracja i analiza rzeczywistych odkształceń, powstających w elemencie wskutek działania obciążeń eksploatacyjnych i środowiskowych. Podejście takie łączy w sobie zalety metod AM (ograniczona ilość odpadów, elementy o skomplikowanych kształtach) oraz systemu SHM (bezpieczeństwo, informacja o rzeczywistych warunkach obciążenia i ewentualnych uszkodzeniach). Opracowaną metodę będzie można zastosować do wytwarzania wysoko odpowiedzialnych elementów konstrukcyjnych.
Metody AM są wykorzystywane do wytwarzania elementów na potrzeby testowania rozwiązań prototypowych lub szybkiej wymiany zniszczonych części. Takie zastosowania wiążą się dużymi obciążeniami mechanicznymi i wpływem czynników środowiskowych związanych z rzeczywistą pracą elementów maszyny. W związku z tym, istotnym aspektem projektu jest analiza wpływu wbudowanych czujników FBG na wytrzymałość mechaniczną elementów kompozytowych AM. Przeprowadzone zostaną testy mechaniczne (m.in. próba rozciągania, próba zginania) oraz testy środowiskowe (m.in. wpływ ujemnej/podwyższonej temperatury, wilgoci). Analizowane będą również mechanizmy zniszczenia elementów. W tym celu, oprócz badań niszczących, wykorzystane będą również badania nieniszczące (m.in. termografia w podczerwieni). Dodatkowo wpływ obciążeń mechanicznych lub środowiskowych na materiał kompozytowy modelowany będzie z wykorzystaniem metody elementów skończonych (MES). Pozwoli to na uzyskanie złożonego i kompleksowego obrazu wpływu wbudowanych światłowodów na trwałość materiału kompozytowego AM.