NASA Bekerja Sama dengan Analyswift dan Universitas Florida Selatan untuk Mengembangkan Komposit Lapis Tipis
Analyswift (West Jordan, Utah, AS), perusahaan perangkat lunak afiliasi Purdue University yang menyediakan perangkat lunak modeling fidelitas tinggi yang efisien untuk komposit, bersama dengan Universitas Florida Selatan sebagai institusi penelitian utama, telah menerima kontrak NASA Small Business Technology Transfer untuk meningkatkan desain komposit, termasuk komposit lapis tipis, seperti yang dibutuhkan untuk pesawat angkasa dan misi NASA.
Komposit lapis tipis, dinamai karena ketebalan lapis yang dikeringkan kurang dari 0,0025 inci, terbuat dari bahan serat benang seperti serat karbon, grafen, dan polimer lainnya. Kekuatan datang dari lengkungan kecil di tepi lapis yang memungkinkan mereka untuk mendukung beban daripada membungkuk ke belakang. Atribut ini reportedly membuatnya cukup kuat untuk mendukung payload satelit, seperti layar surya untuk perjalanan angkasa tenaga surya, atau sebagai penopang untuk pesawat angkasa besar. Lebih jauh, struktur komposit lapis tipis dapat digulung, dikompreskan, dan disimpan untuk waktu yang lama hingga diperlukan untuk digunakan.
"Komposit lapis tipis menawarkan peningkatan performa yang signifikan dibandingkan bahan logam tradisional untuk konstruksi struktur pesawat angkasa yang dapat digunakan," kata Kawai Kwok, profesor asisten di Departemen Teknik Mesin dan Penerbangan UCF yang memimpin penelitian. "Ketipisan ekstrem dan batas kegagalan regangan tinggi dari komposit lapis tipis menghasilkan kelengkungan lipatan yang jauh melebihi kemampuan saat ini. Mereka efisien volume dan massa dan dapat diproduksi dengan biaya rendah dengan bahan yang tersedia dengan mudah dan proses komersial."
Kwok dan lab Structural and Materials Design Lab-nya akan menggunakan metodologi eksperimental dan komputasi yang telah mereka kembangkan untuk mengkarakterisasi dan memodelkan performa komposit lapis tipis dan polimer yang dirancang untuk lingkungan angkasa di bawah penggunaan berulang dan periode penyimpanan terkompresi yang lama.
Kwok mengatakan data eksperimental, teori, dan perangkat lunak pendamping yang dikembangkan dari penelitian ini dapat diterapkan pada tongkat, layar, panel, reflektor, dan lebih banyak untuk satelit, serta untuk struktur ringan untuk lander, rover, dan panel surya untuk misi NASA, dan pesawat pesawat massa depan dengan kemampuan peluncuran vertikal dan kompak di masa depan.
AnalySwift memilih untuk bekerja sama dengan UCF karena pengalaman luas Kwok dalam meneliti bahan komposit lapis tipis, termasuk untuk NASA, kata Allan Wood, presiden dan CEO AnalySwift. "Profesor Kawai Kwok telah bekerjasama dengan NASA atas masalah ini, dan AnalySwift senang bekerjasama dengan UCF sebagai institusi penelitian pada proyek ini," kata Wood.
AnalySwift dan UCF juga bekerjasama dengan Purdue University (West Lafayette, Ind., AS), yang akan memimpin pengembangan kode penelitian, serta menjalankan simulasi yang diperlukan untuk verifikasi dan validasi model di bawah arahan Wenbin Yu, profesor di Sekolah Teknik Penerbangan dan Astronautika Purdue.
"Saat ini tidak ada metode dan alat pengkarakteran serta pemodelan yang tervalidasi dan andal untuk jenis pekerjaan ini yang mempertimbangkan kondisi ekstrim dan riwayat beban lalu lintas," kata Yu. "Tanpa kemampuan prediksi dan pengkarakteran yang andal, uji tambahan seringkali diperlukan untuk menghindari ketidakpastian dalam performa desain akhir, akibatnya memperlambat pengembangan dan pengiriman teknologi."
Untuk informasi lebih lanjut, hubungi Robert H. Wells, Office of Research, robert.wells@ucf.edu
