دراسة حالة: اختيار المواد وتحليل الفشل في الجناح 787

ويحتوي الحلم 787 على جناح مركب يهدف إلى تحسين كفاءة الوقود والحد من الوزن، وتبحث هذه الدراسة الخيارات المادية وعمليات تحليل الفشل التي تنطوي عليها تنميتها وصيانتها.

اختيار المواد اللازمة لشن الحرب

والمواد الأساسية المستخدمة في جناح بوينغ 787 هي بوليمر معزز من ألياف الكربون، وهذه المادة المركبة توفر نسبة عالية من القوة إلى الوزن، ومقاومة التآكل، والقدرة على الاستمرار، وتشمل عملية الاختيار تقييم مختلف المواد استنادا إلى الأداء، والقابلية للاشتعال، واعتبارات التكلفة.

وتشمل المواد الأخرى سبائك الألمنيوم لبعض المكونات الهيكلية والمصاعد المتخصصة للربط بالقطع المركبة، وتهدف هذه التركيبة إلى تحقيق وفورات في الوزن على النحو الأمثل مع الحفاظ على السلامة الهيكلية تحت حمولات العمليات.

عملية تحليل الفشل

ويتضمن تحليل الفشل تفتيش المكونات المتضررة أو الدودية لتحديد الأسباب الجذرية، وتشمل التقنيات اختبارات غير متلفة، ونسخة دقيقة، وتحليلات كيميائية، وتساعد هذه الأساليب على كشف الشقوق أو التصفيق أو تدهور المواد.

وتسترشد البيانات التي جمعت بقرارات الصيانة وتُبلغ بالتحسينات المادية في المستقبل، وفي بعض الحالات، يرتبط الفشل بالعيوب الصناعية أو الإجهاد البيئي أو الإرهاق بمرور الوقت.

الإخفاقات العامة

• Delamination:] Separation between composite layers due to stress or impact.
• Cracking:] Formation of micro or macro cracks from cyclic loading.
• Environmental Damage:] Degradation caused by moisture, temperature, or UV exposure.
• Bond Failure:] Adhesive failure between composite parts or with other materials.