AnalySwift e University of Central Florida trabalham com a NASA para desenvolver compósitos de camada fina

Analyswift (West Jordan, Utah, EUA), uma empresa de software afiliada da Purdue University que fornece software de modelagem de alta fidelidade eficiente para compósitos, em conjunto com a University of Southern Florida como a principal instituição de pesquisa, recebeu uma transferência de tecnologia de pequenas empresas da NASA contrato para melhorar o projeto de compostos, incluindo compostos de camada fina, como os necessários para naves espaciais e missões da NASA.

Compósitos de camada fina, nomeados por suas espessuras de camada curada de menos de 0,0025 polegada, são feitos de materiais de fibras trançadas, como fibra de carbono, grafeno e outros polímeros. A força vem de curvas leves ao longo das bordas da lona que permitem que elas suportem o peso em vez de dobrar para trás. Este atributo os torna fortes o suficiente para suportar cargas úteis de satélites, como velas solares para viagens espaciais movidas a energia solar, ou servir como suporte para grandes espaçonaves. Além disso, estruturas compostas de camada fina podem ser enroladas, compactadas e armazenadas por longos períodos até a necessidade de implantação.

"Compósitos de camada fina oferecem ganhos significativos em desempenho em relação aos materiais metálicos tradicionais para a construção de estruturas de espaçonaves implantáveis", diz Kawai Kwok, professor assistente no Departamento de Engenharia Mecânica e Aeroespacial da UCF que está liderando a pesquisa. “A extrema finura e o alto limite de deformação de falha dos compósitos de camada fina resultam em curvaturas de dobra que excedem em muito a capacidade atual. Eles são eficientes em termos de volume e massa e podem ser fabricados a baixo custo com materiais e processos comerciais prontamente disponíveis. ”

Kwok e seu Laboratório de Design de Estruturas e Materiais usarão metodologias experimentais e computacionais que desenvolveram para caracterizar e modelar o desempenho de compostos e polímeros de camada fina projetados para ambientes espaciais sob uso repetido e longos períodos de armazenamento compactado.

Kwok diz que os dados experimentais, teorias e software complementar desenvolvidos a partir desta pesquisa podem ser aplicados a lanças, velas, painéis, refletores e muito mais para satélites, bem como a estruturas leves para landers, rovers e painéis solares para missões da NASA e futuras aeronaves com recursos de lançamento compactos e verticais.

AnalySwift escolheu trabalhar com a UCF devido à vasta experiência de Kwok em pesquisa de materiais compostos de camadas finas, inclusive para a NASA, diz Allan Wood, presidente e CEO da AnalySwift. “O professor Kawai Kwok tem colaborado com a NASA nesse problema e a AnalySwift tem o prazer de fazer parceria com a UCF como instituição de pesquisa neste projeto”, afirma Wood.

AnalySwift e UCF também estão em parceria com a Purdue University (West Lafayette, Ind., EUA), que irá liderar o desenvolvimento do código de pesquisa, bem como executar as simulações necessárias para a verificação e validação do modelo sob a direção de Wenbin Yu, um professor da Escola de Purdue de Aeronáutica e Astronáutica.

“Atualmente não há métodos e ferramentas de modelagem e caracterização validados e confiáveis ​​para esse tipo de trabalho que considerem tais condições extremas e históricos de carregamento anteriores”, disse Yu. “Sem recursos confiáveis ​​de previsão e caracterização, testes adicionais são frequentemente necessários para contornar quaisquer incertezas no desempenho do projeto final, conseqüentemente retardando o desenvolvimento e entrega da tecnologia.”

Para obter mais informações, entre em contato com Robert H. Wells, Office of Research,
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