Spørgsmål:
Ultra let materiale til strukturelle komponenter - aluminiumskum?
s-m-e
2013-07-22 16:38:50 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Dette er (igen) noget fra bagsiden af ​​mit hoved, som jeg leder efter lige nu. Jeg tror, ​​at jeg i 2008 så en præsentation om skummet / udvidet aluminium til strukturelle komponenter (1). Løftet var at muliggøre ca. 10 gange lettere strukturer i aluminium sammenlignet med en struktur med en tilsvarende styrke lavet af solid aluminium. Det var på et ESA-møde, så det skulle komme fra et eller andet sted i Europa eller Canada. Jeg kan ikke finde det, og faktisk ved jeg ikke, hvordan det kaldes. Skum ser ikke ud til at være udtrykket. Det handlede om virkelig små bobler af en slags, der ligner eller er mindre end i skumplast. Jeg ved ikke om udgasning i denne sammenhæng, måske blev boblerne evakueret. Det ville være interessant at finde ud af mere. Der er nogle kompositter / polymerer i brug i rummet, som skum i det mindste er blevet undersøgt for, men det er slags ikke det, jeg leder efter.

(1) REDIGER: Jeg skal specificere dette. Jeg taler om strukturelle komponenter i rumhåndværk eller satellitter. Tænk på strukturer i form af skelet. Launchere er interessante, men ikke omfanget af dette spørgsmål. Det betyder også, at jeg foretrækker en kilde, der taler om brugen i rummet (længere varighed, uger, måneder, år), rumanvendelser (forslag til eller dokumentation af strukturel komponent xyz i mission abc) eller rumkvalifikation af materialet ( en analyse af dens mekaniske egenskaber plus [termiske] vakuumtest er sandsynligvis mest interessant i dette tilfælde).

Tre svar:
RhysW
2013-07-22 18:03:28 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Anvendelse som eksplosionsbeholdere

Jeg fandt en kort artikel fra NASA, der undersøgte brugen af ​​aluminiumskum. Selvom de ikke har til hensigt at bruge det til størstedelen af ​​rumfartøjsdesignet, har de til hensigt at bruge det til at udskifte deres eksplosionsbeholdere.

NASA ledte efter en erstatning for deres eksplosionsbeholdere. som er:

Sprængbeholderne bruges til sikkert at fælde affaldet fra små eksplosioner, der initieres ved liftoff for at adskille skrøbelige møtrikker på hold-ned-knopper, der fastgør rumfartøjet til en mobil lanceringsplatform indtil liftoff

Resultaterne af deres test med aluminiumskum var som nedenfor.

På basis af resultaterne af disse test blev der valgt aluminiumskumforinger med densiteter på 16 og 24 procent. Prøve skumforinger blev testet i en simuleret lanceringskonfiguration (se figur). Resultaterne af testene viste, at passende designede og fabrikerede aluminiumskumforinger absorberer energi mere effektivt end de faste blyforinger gør.

Anvendes som afskærmning

Bortset fra eksplosionsbeholdere har vi også deres planer om, at den skal bruges som afskærmning fra mikro meteoroider og snavs.

Dette papir sammenligner eksisterende bikagestrukturer med skummet.

Formålet med denne undersøgelse var at evaluere effekten på afskærmningspræstation opnået ved at erstatte metalliske bikagekerner med metalliske åbne-celleskumkerner i et MMOD-skærmkonfiguration med dobbelt sandwichpanel, der er repræsentativ for dem, der bruges ISS.

Og konklusionen af ​​eksperimentet var, at:

Ved normal forekomst blev det skummodificerede skjold fundet at give en 15% forbedring i kritisk projektildiameter ved lav hastighed (3 km / s) og en stigning på 3% ved høj hastighed (7 km / s)

De tekniske detaljer under dette punkt forklarer mest, hvorfor de har til hensigt at bruge det, dets styrke / vægtforhold og evnen til at indeholde sprængninger er den vigtigste.

Egenskaber for skummet stærk >

Aluminiumskum ser ud til at være det rigtige navn for det, du tænker på.

Aluminiumskum er fremstillet af en aluminiumslegering.

Dette skums mekaniske egenskaber er:

  • Høj overflade areal til enhedsvolumen
  • Høj styrke / vægtforhold
  • Fuldstændig isotrop belastningsrespons

Skummet får også mange af egenskaberne ved legering, den er fremstillet af, nemlig:

  • Korrosionsbestandighed
  • Elektrisk ledningsevne
  • Termisk ledningsevne

aluminiumskum i sig selv har et boblende udseende, der minder meget om Dette billede af aluminiumskummet

Yderligere læsning

Yderligere læsning kan findes i dette papir om dets potentielle anvendelser strukturelt.

Dette kan faktisk være * legeringen *, det ved jeg ikke. Tak alligevel. Men det hjælper mig ikke med at finde det rigtige udtryk for * skum * i denne sammenhæng ...
@ernestopheles Jeg har lige redigeret dette, se venligst på min sidste linje, jeg tror, ​​jeg fandt endda papiret, du henviste til
Ja, så jeg så det. Dette er faktisk meget godt. Jeg mangler stadig en forbindelse til rumapplikationer, men dette er tæt :-)
@ernestopheles bam, resumé af dets potentielle anvendelser til plads. Noget nærmere?
Tak for indsatsen, men jeg har selv gennemgået papiret. * Spekulerer som dig *, ja, dette er nyttige ting. * Men * rummet mennesker har et par handler, en af ​​dem er at undersøge rumværdigheden af ​​ethvert materiale, før det bruges i rummet. Ting som f.eks. [Termiske] vakuumtest. Der er kataloger over kriterier, som skal matches. ** Så ** og først da taler folk om rumapplikationer i litteraturen, ydeevne på nøglekriterier inkluderet. Ikke før. Det betyder faktisk, at dette har brug for en anden kilde ...
andre kilder, ok hvilke slags søger du specifikt efter? Andre, der er enige om dets anvendelse i rummet, eller andre er enige om dets anvendelser, som vi spekulerede i?
Til at begynde med, en kilde, der eksplicit nævner udtryk som "rumapplikation" og "[plads] kvalificeret" eller lignende. Det er lidt svært, jeg ved, jeg har ikke fundet det selv endnu ...
@ernestopheles ok, du fik det, giv mig lidt tid, syg jage dem, hvis de findes. Du har vakt min interesse nu, jeg ** har ** at vide
@ernestopheles ok, hvad med en artikel og tests fra NASA, tog lidt jagt, men viser dens applikationer og deres oprindelige intentioner om det!
Sejt, igen tak for indsatsen, jeg vidste ikke om * disse * ting. Det går lidt i samme retning som det, Rory nævnte i sit svar. Skummet bruges til at stoppe (og samle) objekter (projektiler / støv). Det er ikke rigtig nyttigt i min sammenhæng, fordi det ikke er en strukturel komponent (tænk på et skelet). Og det bruges på en løfteraket (raket), der har brug for at overleve under rumforhold i temmelig kort tid (minutter maks.). For sidstnævnte skal jeg justere mit spørgsmål og afklare dette, jeg er interesseret i satellitter osv. Alligevel sætter jeg pris på din entusiasme :-)
@ernestopheles er du sikker på, at der findes en sådan ting? Jeg søgte i over 2 timer og fandt intet relateret til det. Er du sikker på, at det gik videre end præsentationen til praktiske prøver? Hvis du er sikker på, at det havde praktiske prøver, vil jeg tage endnu et stød på det, jeg er lige så interesseret som du ved dette punkt
Det skulle, blev det præsenteret, der var noget forskning på det - jeg husker det tydeligt, jeg havde at gøre med noget overvægtigt udstyr på det tidspunkt, selvom vi gik efter en anden løsning. Måske gik de ikke i produktion, eller måske blev den aldrig lanceret i rummet på en eller anden mission. Måske formåede de trods alt aldrig at kvalificere det fuldt ud til rumflyvning. Måske blev det et produkt og fik et underligt navn af markedsføringsmæssige årsager. Måske er der en anden teknisk betegnelse end skum på grund af en eller anden kemisk grund eller ... hvad som helst. Ingen ide. Derfor spørger jeg.
Rory Alsop
2013-07-22 17:59:46 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Det du leder efter er Airgel - Www.aerogel.org. Der er et par forskellige slags, hvoraf nogle er fleksible og lette med over 99,9% luft, og andre er mere stive med et lavere luftindhold.

Det anvendte faste stof kan også variere fra grafit til aluminium eller silica, afhængigt af de krævede egenskaber.

Silica aerogels er utroligt gode til at blokere varmeoverførslen, som du kan se på dette billede fra http: //stardust.jpl.nasa. gov / tech / aerogel.html

enter image description here

Dette er lidt af en god retning, men ikke helt hvad jeg leder efter. Disse ting bruges ikke til større strukturelle dele, så vidt jeg ved. Det er også meget lettere end hvad jeg husker - de ting, der udtrykkeligt blev foreslået til strukturer.
Jeg vil jage efter varianten dengang, jeg tror, ​​den stadig var over 90% luft, der var mere stiv.
Var det det @ernestopheles - http://www.aerogel.org/?p=1058
Dejlig side, skal læses i detaljer. Men matcher stadig ikke det. Ligner ret fleksible ting - noget du bare ikke vil have i strukturer (som f.eks. Har brug for at overleve lift-of).
PearsonArtPhoto
2013-07-22 18:18:30 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Der er et almindeligt brugt design af aluminiumsbikage. Ideen er, i stedet for at bruge solid aluminium, sandwich et aluminiums-bikagedesign mellem to aluminiumsplader. Dette fungerer godt til strukturelle formål, giver lidt fleksibilitet og reducerer vægten. Det er måske det, du henviser til. Der er en Wikipedia-artikel, der viser nogle almindelige designs, herunder denne:

enter image description here

Jeg kender bikage, men det er bestemt ikke det, jeg leder efter.


Denne spørgsmål og svar blev automatisk oversat fra det engelske sprog.Det originale indhold er tilgængeligt på stackexchange, som vi takker for den cc by-sa 3.0-licens, den distribueres under.
Loading...