Wykrywanie uszkodzeń zbiorników wysokociśnieniowych z materiałów kompozytowych
Proponowane metody kontroli zbiorników kompozytowych są bardzo pracochłonne, wymagają zastosowania kosztownych urządzeń w celu przeprowadzenia testów ciśnieniowych i muszą być wykonywane po wymontowaniu zbiorników z pojazdów. Projekt unijny pozwolił wypracować nowe podejście, umożliwiające szybką i łatwą ocenę integralności strukturalnej zbiornika podczas tankowania. W ramach projektu ZEM stworzono w oparciu o czujniki światłowodowe system monitorujący zbiorniki wysokociśnieniowe wykonane z materiałów kompozytowych. Dzięki czujnikom umieszczonym wewnątrz materiału kompozytowego możliwa jest łatwa i szczegółowa ocena integralności strukturalnej zbiornika. System monitorujący pozwala na wczesne wykrywanie usterek i warunków krytycznych. Konsorcjum opracowało i przetestowało algorytmy wykrywania uszkodzeń, które mogłyby spowodować obniżenie wartości ciśnienia maksymalnego zbiornika poniżej ostrzegawczej wartości progowej. Badacze stwierdzili, że uszkodzenie zbiornika zwiększyłoby jego giętkość oraz mogłoby spowodować ogólne odkształcenia. Dodatkową ważną cechą wymagającą obserwacji była oś symetrii pola odkształcenia, ponieważ oczekiwano, że w wyniku uszkodzeń oś ulegnie zmianie. Analiza wykazała, iż układ czujników był w stanie wykryć uszkodzenia sieczne i zderzeniowe zbiornika zmniejszające ciśnienie maksymalne. Defekty zostały zidentyfikowane na długo przed osiągnięciem ciśnienia maksymalnego, co umożliwiło podjęcie szybkich działań w reakcji na uszkodzenia, które mogły zagrozić integralności zbiornika. Opracowana w ramach projektu ZEM technologia czujników światłowodowych do monitorowania konstrukcji pozwoli Europie na skuteczne konkurowanie ze Stanami Zjednoczonymi w tej nowej dziedzinie. Technologia ta przyczyni się do poprawy zdrowia i bezpieczeństwa użytkowników oraz umożliwi zastosowanie gazu ziemnego i wodoru w pojazdach wykorzystujących alternatywne paliwa i ogniwa paliwowe. Zaowocuje to mniejszą emisją szkodliwych substancji oraz oszczędnością energii spowodowaną zmniejszeniem wagi urządzeń, ponieważ zbiorniki kompozytowe są znacznie lżejsze od ich odpowiedników wykonanych z metalu.
