고객이 직면한 과제
올랜도에 있는 센트럴 플로리다 대학(UCF)은 1963년 개교 이래 수준 높은 교육과 혁신으로 명성을 얻었습니다. 이 기간 동안 대학의 기계, 재료 및 항공 우주 공학과는 Siemens Power Generation, Lockheed Martin, Pratt & Whitney, Mitsubishi Power Systems 및 Kennedy Space Center를 포함하여 이 지역에 위치한 세계적 수준의 여러 제조업체 및 조직과 강력한 제휴 관계를 맺었습니다.
이러한 조직에 숙련된 엔지니어를 꾸준히 공급하는 것 외에도 이 부서는 기술적 문제를 해결하기 위해 긴밀하게 협력하는 것으로 평가받고 있습니다.
우수한 교육을 제공하고 지역 산업을 지원한다는 임무를 더욱 발전시키기 위해 UCF는 핵심 기능에 고온 재료 테스트를 추가하기를 원했습니다. 이러한 기능을 개발하면 학생들의 학습 경험이 향상되고 극도로 높은 온도에서 작동하도록 설계된 제품을 제조하는 지역 산업의 부서 파트너에게 도움이 될 것입니다.
2006년 UCF는 Ali P. Gordon 박사를 교수로 임명하고 고온 재료 테스트 기능 개발을 감독하도록 했습니다 Georgia Institute of Technology의 대학원생인 Gordon의 연구는 특히 고온에서 터빈 블레이드 재료의 특성을 특성화하는 데 중점을 두었습니다. 이러한 경험 덕분에 그는 부서의 재료 테스트를 한 단계 끌어올릴 이상적인 후보자가 되었습니다.
“실험실과 강의실 모두에서 실험 역학을 강화하려는 부서의 관심이 저의 흥미를 이끌었습니다."라고 Gordon이 말했습니다. “그리고 미국 최고의 재료 연구 및 테스트 시설에서 역학적 거동 중 하나를 구축하기 위한 요소가 UCF에 있다는 것이 분명했습니다. 저는 바로 시작하고 싶었습니다.”
부서의 고온 기계적 테스트 기능을 개발하려면 하중 프레임, 제어 장치, 소프트웨어 및 수많은 액세서리를 구매해야 합니다. 과거 경험을 통해 Gordon은 이러한 모든 구성요소가 원활하게 작동하도록 하는 것이 진정한 도전이라는 것을 알고 있었습니다.
“극한의 서비스 조건에서 효과적인 재료 테스트에는 하중, 모션, 데이터 수집 및 환경 시뮬레이션의 정확한 오케스트레이션이 포함되며, 이는 구성 관점에서 달성하기 매우 어려울 수 있습니다.”라고 Gordon이 말했습니다. “그래서 테스트 솔루션 파트너를 구할 때 검증된 기술과 고급 시스템 통합 전문 지식을 모두 제공할 수 있는 사람을 찾았습니다. 이것이 우리가 MTS를 선택한 이유입니다.”
MTS 솔루션
2006년 12월, MTS는 Gordon 박사와 협력하여 UCF 기계, 재료 및 항공 우주 공학부의 고온 재료 시험 기능을 개발하기 시작했습니다. 이를 위해서는 모델 810 서보 유압식 하중 프레임, TestStar IIs 컨트롤러 및 Multi-Purpose TestWare® 소프트웨어로 구성된 부서의 기존 기계 테스트 시스템과 MTS 저항 히터, 모델 646 수랭식 유압 웨지 그립, 최대 1,200°C의 온도에서 높은 선형성과 낮은 이력을 유지할 수 있는 고온 축 신율계을 포함한 일련의 고온 환경 시뮬레이션 구성요소를 통합해야 했습니다.
새로 업그레이드된 시스템을 통해 Gordon의 부서는 연구, 학생 및 지역 산업을 지원하기 위해 전체 배터리의 고온 테스트를 실행할 수 있었습니다. "우리의 새로운 시스템은 고온 환경에서 피로, 파괴, 크리프 피로, 저주기 피로, 열기계 피로, 인장 하중 및 응력/이완 테스트를 포함하도록 기계적 테스트 기능을 효과적으로 확장했습니다."라고 그는 말했습니다.
Gordon은 자신의 부서가 업계 파트너에게 더 나은 서비스를 제공하기 위해 새로운 고온 테스트 기능을 적용하는 방법에 대하여 두 가지 예를 인용합니다. "Siemens와의 관계의 일환으로 우리는 현재 100°C와 500°C 사이의 온도 순환에서 육상 기반 증기 터빈용 강재에 열 및 기계적 변형을 동시에 가하고 있습니다."라고 그는 보고했습니다. "또한 우리는 FCAAP(Florida Center for Aerospace & Aero-Propulsion) 기술을 지원하여 노치가 있는 구성요소가 다시 500°C에서 비등온 피로 조건에 어떻게 반응하는지 연구하고 있습니다. 두 응용 분야는 모두 이러한 구성요소가 사용 조건에서 유지되는 미세 구조 손상 메커니즘에 대한 귀중한 새로운 통찰력을 제공하고 있습니다."
Gordon은 그룹의 MTS 테스트 솔루션이 고온 또는 열 노출에만 국한되지 않는다는 점에 만족한다고 밝혔습니다.
“우리는 SCC(응력 부식 균열) 현상을 연구하기 위해 ONR(해군 연구소)와도 협력하고 있습니다. 특히, Hg와 같은 액체 금속을 가까이에 두고 알루미늄의 조기 균열 확장의 시간 의존성을 연구하고 있습니다.”라고 Gordon이 말했습니다. “NASA와 United Space Alliance, LLC의 엔지니어들은 우리의 능력을 활용하여 개스킷 재료의 크리프 완화 응답을 연구하고 있습니다. 이러한 테스트는 현재 실온에서 실행되지만 우주 기반 조건의 극도로 낮은 온도를 시뮬레이션하기 위해 챔버 또는 기타 장치를 추가하는 것을 고려하고 있습니다.”
“복제해야 하는 공격적인 환경이 무엇이든 관계없이 MTS 기술은 시뮬레이션 환경을 개발하는 데 도움이 될만큼 다재다능하다고 확신합니다.”라고 그는 덧붙였습니다.
고객 혜택
Gordon 박사에 따르면 UCF 기계, 재료 및 항공 우주 공학부의 확장된 재료 특성화 기능은 학생, 공학 및 컴퓨터 과학 대학, 대학의 상업적 파트너 모두에게 엄청난 이점을 제공합니다.
“이제 우리는 극한의 사용 조건에서 고급 재료가 어떻게 작동하는지 더 많은 정보를 밝힐 수 있게 되었습니다.”라고 Gordon이 말했습니다. "이러한 기능을 통해 재료 과학에 대해 그 어느 때보다 더 깊이 파고들 수 있으며 우리와 협력하는 기업은 더욱 정확한 구성요소 동작 예측 도구를 개발할 수 있습니다."
Gordon은 부서의 테스트 기능은 정교하지만 테스트 실행 도구는 이해하고 사용하기가 비교적 간단하다고 강조합니다. 이것은 실험 역학 실험실 과정의 UCF 공학 학부생에게 특히 유용한 이점입니다. Gordon은 “MTS 소프트웨어의 간단한 사용자 인터페이스와 시각화 도구를 사용하면 특히 피로 및 파괴 응용 분야에 대한 고급 개념도 쉽게 파악할 수 있습니다. “장비 업그레이드는 학생들의 학습 경험을 분명히 풍부하게 했습니다.”
또한 Gordon은 MTS 직원을 실험실의 향상된 테스트 기능에 중요한 요소로 꼽았습니다. "MTS, 특히 기술 지원 직원과 함께 일하게 되어 기뻤습니다."라고 그는 말했습니다. “제 경험을 통해 MTS 테스트 기술이 시장에서 가장 신뢰할 수 있다는 것을 알고 있었습니다. 이제 저는 이러한 안정성이 서비스 직원에게도 확장된다는 것을 직접 느끼고 있습니다.”
