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Industria Futura nel nucleare, chimico, aereo ed il settore dell'energia in gegeral, necessità di funzionare sicuro nelle condizioni di gestione più rigorose sia che in un modo redditizio per migliorare i risparmi di temi e diminuire i emmisions. Ciò significa che i materiali dovranno vedere gli più alti pesi complessivi a pieni carici e temperature nell'ambito degli ambienti più corrosivi.
Per efficacemente risolvere i problemi futuri entro un periodo di scarsità un approccio fondamentalmente differente è necessario. Così la scienza dei materiali e la valutazione Strutturale (SI) di Integrità dovranno essere integrate sia ai livelli di industriale che della ricerca. Ciò comprenderà la venuta insieme di una serie di inter-discipline che dovrebbero svilupparsi parallelamente affinché i materiali più avanzati e le componenti nelle condizioni di gestione più dure possano essere sviluppati più rapido.
Lo scopo dello scienziato materiale è di capire il meccanismo di montaggio e dello sviluppo delle leghe del complesso che devono essere prodotte e migliora i loro beni meccanici da una comprensione fondamentale della risposta sotto-microstrutturale del materiale ai cambiamenti di trattamento termico e della composizione. L'integrità Strutturale è interessata della determinazione e della predizione la prestazione, l'errore, la durevolezza e della sicurezza della componente da costruzione dal materiale che è sottoposto ad un intervallo delle condizioni di gestione durante l'uso. Le discipline principali in questione nell'integrità strutturale premonitrice sono modellistica dei materiali, analisi strutturale, tecniche di ispezione e convalida sperimentale.
Il danno dovuto il trattamento termico, saldatura, degradazione della lega e di invecchiamento, strisciamento e fatica materiali mostrerà una macro-risposta differente dell'errore per le componenti di dimensione e gli stati di caricamento differenti. Quindi non è sufficiente capire il meccanismo di errore nell'ambito del livello strutturale nano o micro per predire l'errore componente ma per integrare la comprensione fisica materiale alla risposta dell'errore dello strutturale. Di Conseguenza la ricerca deve sviluppare un collegamento del multiscale in mezzo, lo sviluppo dei materiali, la prova di laboratorio, i meccanismi di errore, la modellistica numerica premonitrice, le condizioni di gestione componenti, la cronologia di caricamento ed i parametri di correlazione. Ciò permetterà un ciclo più veloce per i modelli premonitori tutto il da parte a parte migliori ed ottimizzati sviluppare di produzione della lega alle componenti che funzionano sicuro nelle circostanze estreme che alimentano di nuovo ad ulteriori leghe migliori.
È di importanza fondamentale quindi che l'approccio del multiscale stato necessario per questo compito può essere sviluppato rapido come futuro più efficiente e la tecnologia bassa dell'emissione di CO2 della serra che funzionerà alle più alte temperature è già dentro domanda universalmente. Un punto-cambiamento nella comprensione fondamentale dell'interazione della componente e del materiale quindi è necessario. Per esempio i meccanismi di errore dovuto corrosione, fatica, strisciamento e la frattura e crollo elastici/di plastica nel materiale alle necessità differenti dei disgaggi di lunghezza di essere capito e di quantificato prima che i miglioramenti nella previsione dell'errore delle componenti possano essere ottimizzati. In larga misura l'avanzamento rapido in nanotecnologia dello sviluppo dei materiali particolarmente, modelli di calcolo migliori e misurazione e tecniche di collaudo avanzate permetterà l'implementazione dei criteri di funzionamento sicuri molto migliori delle componenti.
Copyright AZoM.com, il Professor Kamran Nikbin (Istituto Universitario Imperiale Londra)