NASA使用超级器软件预测复合机组人员模块对模拟飞行条件负载测试的成功响应。图形礼貌Collier Research Corp.
2009年底，NASA工程和安全中心完成了一系列关键的、全尺寸的物理测试，以帮助预测复合乘员舱(CCM)在模拟飞行条件下的表现。这些测试在兰利研究中心进行，重点是在空间结构中金属和复合材料之间的材料权衡。
CCM由蜂窝夹层和固体层压板复合材料构成，并作为飞行机组舱“猎户座”的全复合材料替代品开发，“猎户座”是美国宇航局将宇航员送上月球或火星的星座计划的一部分。尽管“星座”计划在2010年初被取消，但测试的成功结果被认为是载人航天器设计中的一个重要里程碑，这表明在太空飞行器中增加使用轻型复合材料。
“CCM是金属船员模块的替代方案，但它也代表了NASA系列在CCM项目的经理Mike Kirsch说，这也代表了NASA家族的机会，”Mike Kirsch说。“我们的分析模型非常良好地预测了响应，现在我们更好地了解未来航天器的良好材料权衡。”
为了创建这些分析模型，NASA使用了科利尔研究公司(Collier Research Corp.)的结构尺寸和复合分析软件HyperSizer。在整个近三年的项目中，HyperSizer被用于优化CCM的设计、重量和可制造性。HyperSizer也是NASA第一个获得许可并商业化的软件，这是该机构向美国商业和工业转移技术的努力的一部分。
该软件在反馈回路中工作，具有有限元分析，可自动搜索最小化重量和最大化大型复合材料或金属结构的可制造性的解决方案。虽然它也可以用于金属结构，但该软件特别适用于复合复合材料，提供优化大型结构的空间车辆，飞机，铁路车辆，船舶甚至是风力涡轮机叶片的能力的能力 -帘布层和元素。
在CCM的情况下，软件在整个产品开发过程中指导设计和制造决策。Kirsch说:“HyperSizer让我们了解了物理学在做什么。“我们可以放大建筑，完善设计，贸易解决方案，并非常迅速地评估质量和可制造性。”该软件也是工业和机构专家在五次不同的技术审查期间用来显示分析结果的主要通信工具。
CCM的负载测试包括在车辆上覆盖280个线性应变片(产生约3000个数据通道的光纤电缆)和80个声学传感器，用于侦听复合材料铺设中光纤的断裂。该模块成功地经受住了结构上模拟发射中止和降落伞展开的负载测试。
该模块还承受了内部压力测试，这要求CCM承受两倍标准大气压(31 psi)，以满足NASA的安全系数2。
“我在复合材料领域工作了25年，CCM是我处理过的最复杂的结构，”NASA该项目的首席建筑师吉姆·金斯(Jim Jeans)说。“尺寸和应变预测都符合软件的预测。”
有关减重软件的更多信息，请致电757-825-0000或访问www.hypersizer.com。
