Wzmacnianie kompozytów tekstylnych
Wysoka wytrzymałość i sztywność oraz niewielka waga stanowią jedne z ważniejszych cech komponentów lotniczych, które czynią je szczególnie atrakcyjnymi dla kompozytów wzmocnionych. Kompozyty takie posiadają włóknistą matrycę w strukturze, która zapewnia dodatkową wytrzymałość przy niskiej gęstości. Konwencjonalnie w technologii lotniczej materiałem pierwszego wyboru było włókno szklane (znane również jako polimer wzmocniony włóknem szklanym, GFRP). Kwestie środowiskowe związane z użyciem GFRP skoncentrowały uwagę na naturalnych kompozytach wzmocnionych włóknami naturalnymi i tekstylnymi. Trójwymiarowe (3D) wzmocnienie włóknem tekstylnym kompozytów polimerowych jest stosunkowo nowe i wykazuje liczne lepsze właściwości od tradycyjnych struktur dwuwymiarowych (2D). Jednakże wiele problemów utrudnia szersze wykorzystanie trójwymiarowego wzmocnienia włóknem tekstylnym, a wśród nich brak odpowiedniego narzędzia do projektowania i analiz. Próbując zaspokoić tę potrzebę, europejscy naukowcy zainicjowali projekt "Zintegrowane narzędzie do symulacji kompozytów tekstylnych" (ITOOL). Badacze zastosowali podejście wielopoziomowe, obejmujące symulację właściwości i zachowań mikro-, mezo- i makrostruktury. Trójwymiarowe architektury włókniste zostały wyprodukowane metodami tkania, splatania i szycia. System ITOOL został zaprojektowany, aby umożliwić symulację całego łańcucha produkcji i przetwórstwa, jak również szczegółową analizę właściwości mechanicznych produktu, w tym częstości występowania wad, uszkodzeń oraz reakcji na wysokie naprężenia. Zespół ITOOL zidentyfikował podstawowe elementy konstrukcyjne i metody produkcji prowadzące do nakreślenia wytycznych projektowych i protokołów. Ogólnie rzecz biorąc, ITOOL okazało się być opłacalnym narzędziem do projektowania i analizy trójwymiarowego wzmocnienia tekstylnego polimerów w przemyśle lotniczym. Jego komercyjne zastosowanie powinno zwiększyć wykorzystanie tkanin w kompozytach, wnosząc potencjalnie znaczne ograniczenia nakładów na testy oraz czasu wykonania produktu.
