WPI 교수 Adam Powell, 박사후 슬롯 머신원 Kübra Karayagiz (중앙) 및 PhD 학생 Qingli Ding은 주기적 부식 테스트 챔버 내부에 용접을 배치 할 준비를합니다.

겨울이 서두르면서 WPI 슬롯 머신원은 부식 테스트 챔버를 사용하여 미래의 자동차 설계에 대한 도로 소금 영향을 시뮬레이션합니다

테스트 및 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 WPI 슬롯 머신원과 National Labs는 독특한 용접 기술이 무게를 줄이고 자동차 수명을 유지할 수 있음을 보여 주려고합니다
2019 년 12 월 12 일

WPI (슬롯 사이트) 교수는 National Laboratories 및 Global Auto Parts 공급 업체와의 협력을 통해 소금 스프레이를 포함하여 가벼운 금속 합금 사이의 관절을 더 강화할 수있는 새로운 유형의 용접을 테스트하고, 미래의 차세대 자동차 조절에 사용되는 미래의 신뢰할 수있는 금속 자동차 관절을 이끌어냅니다.

Adam Powell, 기계 공학 부교수는 에너지 에너지 효율 및 재생 가능 에너지 국에서 3 년간 150 만 달러의 보조금을 받았습니다차량 기술 사무소슬롯 머신 용. 수석 기관으로서 WPI는 750,000 달러를 받고 다른 두 그룹 -Oak Ridge National Laboratory (ornl) 및태평양 북서부 국립 실험실(PNNL) - 나머지 부분을 분할 할 것입니다.Magna International프로젝트에 현물 시간과 자료를 제공합니다.

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Powell은 자동차 산업이 자동차의 수명을 유지하면서 자동차와 트럭의 무게를 줄이려고 노력하고 있다고 말했다. 그는 그렇게하는 방법 중 하나는 알루미늄 및 마그네슘 합금과 같은 고급 경량 재료를 사용하는 것이라고 말했다. 슬롯 머신원들은 마찰 교반 용접으로 알려진 새로운 유형의 용접이 알루미늄-마그네슘 합금 조인트의 부식을 감소시키는 지 확인하기 위해 테스트하고 있습니다. 현재, 다른 금속 사이의 직접 접촉과 관련된 모든 관절은 갈바니 부식으로 고통받는 경향이 있습니다.

“우리는 부식 이이 새로운 유형의 용접에 문제가 훨씬 적다는 것을 보여 주려고 노력하고 있습니다.”라고 프로젝트의 주요 수사관 인 Powell은 말했습니다. "우리는이 과정이 많은 약속을 지니고 있으며 자동차의 수명을 줄이지 않고 자동차의 에너지 사용에 큰 영향을 줄 수 있다고 생각합니다."

슬롯 머신 계획에 따라, 글로벌 이동성 기술 회사이자 경량 차량 구조의 리더 인 Magna는 재료를 용접하는 PNNL에 알루미늄 및 마그네슘 금속을 제공합니다. 그런 다음 PNNL은 용접 부품을 WPI로 선적하여 부식 및 기계 테스트를 수행합니다. 그런 다음 WPI는 테스트 된 샘플의 많은 부분을 ORNL로 보냅니다.이 샘플은 용접에 대한 고급 분석을 감독합니다.

컴퓨터 시뮬레이션은 WPI에서 진행되며 Powell은“부식과 기계적 골절이 어떻게 작동하는지 이해하려고 노력합니다.”.

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“우리는이 새로운 유형의 용접에 부식이 훨씬 덜 문제가 될 수 있음을 보여 주려고 노력하고 있습니다. 시작 견적 시작 견적의 아이콘
  • -아담 파웰
  • WPI의 기계 공학 부교수

WPI는 현재 3 피트 높이의 주기적 부식 테스트 챔버로 알려진 장비를 사용하여 실험실에서 일련의 실험을 수행하고 있으며, 이는 키가 약 3 피트이며 태닝 침대와 비슷합니다. Powell과 그의 슬롯 머신팀은 챔버 내부에 줄에 작은 양초처럼 보이는 작은 용접 부분을 배치합니다. 그런 다음 용접은 소금 스프레이, 화씨 140도까지의 고온 및 높은 습도를 포함한 다양한 부식 환경에 노출됩니다.

“우리는 차량의 수명주기를 시뮬레이션하는 부식 공정을 가속화하는 다양한 조건에 용접을 노출시킵니다.”라고 Powell은 말했습니다. "부식이 가속화되는 다양한 조건 사이의 자전거 타기입니다. WPI의 목표는 용접량이 가혹한 뉴 잉글랜드 겨울에도 최대 20 년 동안 지속될 것이라는 확신을 갖는 컴퓨터 시뮬레이션을 사용하는 것입니다.".

자동차 회사는이 시뮬레이션 기능을 사용하여 가상 실험을 수행하고 자동차의 15 ~ 20 년 수명에 걸쳐 부식을 예측할 수 있습니다. 검증 된 모델을 기반으로, 슬롯 머신원들은 초경량 문과 다중 차량 바디 애플리케이션에 사용할 수있는 저렴한 강력한 용접 조인트를 설계 할 수 있습니다..

미리보기

슬롯 머신의 첫해에 Powell과 동료들은 테스트 챔버에서 마그네슘과 알루미늄 확산 결합 조인트의 부식 행동을 이해하려고 노력할 것입니다. 두 번째 해에는 마찰 교반 용접 조인트의 부식과 기계적 골절이 모두 컴퓨터에서 시뮬레이션 할 계획입니다. 마지막 해에는 모델을 훨씬 더 정확하게 만들 것으로 기대합니다.   

슬롯 머신의 결과로, Powell과 그의 팀은 새로운 용접 과정이 두 가지 비 유사한 금속으로 만들어진 내구성이 뛰어난 하위 조립을 이끌어 낼 것임을 보여 주려고합니다. 더 가벼운 차량, 가스 구동 차량의 연료 소비 감소 및 전기 자동차의 장거리 범위가 포함됩니다.

“이러한 모든 혜택은 자동차의 안전, 성능 및 수명에 영향을 미치는 데 먼 길을 갈 것입니다.”라고 Powell은 말했습니다.

Powell 외에도 5 명의 WPI 슬롯 머신원이 프로젝트를 진행하고 있습니다. 그들은Brajendra Mishra, 공동 원발자 수사관이자 WPI의 책임자금속 가공 슬롯 머신소; 수학 교수피망 슬롯 Sarkis-Martins |및 계산 과학자 Siamak Faal은 컴퓨터 시뮬레이션 모델을 개발하는 데 도움이 될 것입니다. 박사후 슬롯 머신원 Kübra Karayagiz; 및 PhD 학생 Qingli Ding.

 

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Adam Powell
Adam Powell
Adam C. Powell, IV는 2018 년 8 월 WPI 교수진에 합류 한 기계 및 재료 엔지니어링 부서의 부교수입니다. 그의 분야는 재료 처리이며, 슬롯 머신는 온실 가스 배출 감소, 제거 및 유도에 중점을 둡니다. 현재 projeAdam Clayton 슬롯 무료체험 | 우스터 폴리 테크닉 슬롯 무료체험소
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Brajendra Mishra
Brajendra Mishra
Kenneth G. Merriam Distinguished 교수, MPI & Donald M. Zwiep Distinguished Fellow,기계식 및 재료 공학
  Brajendra Mishra의 슬롯 머신는 상업적으로 실행 가능한 금속/재료 처리를 발전시키기 위해 기술을 개발함으로써 지구 자원의 지속 가능한 청지기 직분에 중점을 둡니다. 그는 에너지 및 재료를위한 산업 지향적 방법의 설계 및 개발에 관여하고 있습니다[...]
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