Rozchodzenie się spękań może być katastrofalne w skutkach dla dużych
statków pasażerskich i towarowych. Finansowany ze środków UE zespół
naukowców badał dwa rozwiązania oparte na komponencie konstrukcyjnym
statków, w ramach projektu "Materials onboard: Steel advancements and
integrated composites" (
MOSAIC).
Badacze zastępują stal klasy A i AH stalą niskostopową o wysokiej
wytrzymałości (HSLA) lub materiałami kompozytowymi. Stal HSLA o lepszych
właściwościach mechanicznych i odporności na korozję ma zostać
zastosowana w komponentach konstrukcyjnych w miejscach, w których
występują duże naprężenia. Lekkie, odporne na korozję kompozyty mają
znaleźć się w rurach lub innych częściach niemających krytycznego
znaczenia.
Uczestnicy projektu MOSAIC badają budowę, wytwarzanie, kontrolę
jakości i wydajność, a także koszty tych nowych materiałów, aby określić
możliwości ich zastosowania. Projekt nie obejmuje bezpieczeństwa
pożarowego, które będzie przedmiotem dalszych badań.
W pierwszych 18 miesiącach zespół przeprowadził trzy testy dla
każdej klasy materiałów i rozpoczął charakteryzację różnych materiałów
pod kątem przydatności do wybranych zastosowań. Wybrano materiał
kompozytowy, a prace nad stalą HSLA zakończą się w ciągu najbliższych
kilku miesięcy.
Badane są trzy technologie zgrzewania mające umożliwić łączenie
elementów z HSLA i stali konwencjonalnej. Zdefiniowano metody i
konfiguracje łączenia dla kompozytów przy pomocy modeli FEM (metoda
elementów skończonych). Opracowano również globalne modele FEM statków
do wykorzystania w celu określenia miejscowych obciążeń w każdym z
zastosowań.
Zastąpienie materiałów w miejscach podatnych na spękania ma
przynieść istotne korzyści w wielu aspektach. Co oczywiste, dzięki
mniejszej ilości spękań uda się obniżyć koszty konserwacji i naprawy, a
także skrócić czas przestojów. Poprawie ulegnie także bezpieczeństwo.
Lżejsze statki pozwolą obniżyć zużycie paliwa, co będzie korzystne dla
środowiska dzięki mniejszym emisjom. Podsumowując, rozwiązania
opracowane w projekcie MOSAIC umożliwią obniżenie kosztów związanych z
produkcją, eksploatacją i konserwacją dużych statków pasażerskich i
towarowych.
poleca:
