耐損傷復(fù)合材料(DACOMAT)項(xiàng)目由來自五個(gè)歐洲國(guó)家的研究者共同參與,將為橋梁、建筑、風(fēng)力渦輪機(jī)葉片和海上結(jié)構(gòu)制造出更耐損傷的復(fù)合材料。
DACOMAT項(xiàng)目旨在延長(zhǎng)橋梁的使用壽命,降低橋梁和其他大型基礎(chǔ)設(shè)施的生命周期成本。圖片來源:Fireco
一個(gè)舊的混凝土橋梁,狹窄的車道必須加寬,以適應(yīng)更多的交通行人和滿足新的標(biāo)準(zhǔn),這已經(jīng)成為當(dāng)前橋梁現(xiàn)狀。事實(shí)證明,在沒有進(jìn)一步支撐的情況下,該橋不能支撐更大混凝土上部結(jié)構(gòu)的重量,從而導(dǎo)致橋梁支柱或橋墩造價(jià)昂貴,其成本完全可以建一座新橋梁。
位于挪威特隆赫姆的斯金特工業(yè)的項(xiàng)目負(fù)責(zé)人 Jens Kjær Jørgensen說道:“在歐盟地平線2020的指導(dǎo)下,來自五個(gè)不同國(guó)家的研究團(tuán)隊(duì)正在進(jìn)行材料研究,以制造甲板延伸和其他由纖維增強(qiáng)塑料制成的橋梁元件。”這一研究項(xiàng)目,從2018年1月開始,并將持續(xù)到2021年12月,被稱為DACOMAT,即耐損傷復(fù)合材料。
DACOMAT的目的是開發(fā)更多的耐損傷和破壞性可預(yù)測(cè)的低成本復(fù)合材料,特別是那些用于大型載重結(jié)構(gòu)如橋梁、建筑物、風(fēng)輪機(jī)葉片和離岸結(jié)構(gòu)的材料。所開發(fā)的材料和狀態(tài)監(jiān)測(cè)解決方案將為制造缺陷提供高耐受性和高承受損害的能力。這將使大型復(fù)合結(jié)構(gòu)的制造和維護(hù)成本得到大大降低。項(xiàng)目成果主要包括:關(guān)于臨界承載復(fù)合結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則和建模工具的開發(fā);材料鑒定指南;結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)(SHM)和損傷評(píng)估解決方案;大型復(fù)合結(jié)構(gòu)的生命周期分析(LCA)方法。
Jørgensen說:“該項(xiàng)目正在由STENF協(xié)調(diào)。除了幾所大學(xué)外,參與公司包括Polynt復(fù)合材料(carpentersville,IL,美國(guó)),(斯坦福,CT,美國(guó),赫氏),Carbures(加的斯,西班牙),3b玻纖(Battice,比利時(shí)),LM風(fēng)能(Lunderskov,丹麥)和DNV GL(奧斯陸,挪威)。參與者將共同努力以確保裂縫破壞復(fù)合橋梁構(gòu)件和風(fēng)力渦輪機(jī)葉片強(qiáng)度的可能性最小。具體來說,該項(xiàng)目旨在生產(chǎn)復(fù)合材料,并使其比現(xiàn)有的替代壓裂裂縫更難以傳播。目的是利用所研發(fā)復(fù)合材料使橋梁的使用壽命比傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)更長(zhǎng),同時(shí)降低壽命成本30%。對(duì)于風(fēng)力渦輪機(jī)葉片,其目標(biāo)是壽命增長(zhǎng)30%,成本降低50%。”
隨著時(shí)間的推移,為了獲得更多關(guān)于材料性質(zhì)的知識(shí),該項(xiàng)目還旨在開發(fā)技術(shù),以確保利用光學(xué)和聲學(xué)傳感器來監(jiān)測(cè)裂紋的擴(kuò)展。這個(gè)項(xiàng)目的成果也將適用于海上設(shè)施和其他需要承受惡劣環(huán)境條件的結(jié)構(gòu)。