Technologia symulacji materiałów impulsem dla przemysłu lotniczego UE
Precyzyjne przewidywanie mechanicznego zachowania
kompozytowych struktur samolotu w czasie zderzenia może ograniczyć
potrzebę przeprowadzania testów fizycznych, obniżyć koszty sektora i ostatecznie przyczynić się do ocalenia życia poprzez lepsze projekty
samolotów. Na tym właśnie skupia się dofinansowany ze środków unijnych
projekt CRASHING, którego celem jest opracowanie nowych metod testowania
materiałów za pomocą wieloskalowej symulacji komputerowej.
Materiały kompozytowe - takie, które są wykonane z dwóch lub
większej liczby substancji i dają w połączeniu materiał o nowych
właściwościach - znajdują szerokie zastosowanie jako główne elementy
konstrukcyjne samolotów. Jednak zanim tego typu materiały będzie można
wykorzystać, niezbędne jest całkowite poznanie ich właściwości
mechanicznych.
Etap B+R może być czasochłonny i niezwykle kosztowny. Dwuletni
projekt CRASHING ma stawić czoła temu problemowi, wykorzystując niedawne
postępy w wieloskalowym modelowaniu, które umożliwia rozwiązywanie
problemów fizycznych występujących na różnych poziomach i w rozmaitych
materiałach. To sprawia, że idealnie nadaje się do celów przemysłu
aeronautycznego. CRASHING skupi się na materiałach kompozytowych
wykorzystywanych obecnie w projektowaniu samolotów oraz na innowacyjnych
materiałach z potencjałem na zastosowanie w przyszłości.
W przemyśle lotniczym wieloskalowe podejście posłuży do analizy
zachowania materiałów na różnych poziomach, od molekularnego po
interakcję komponentów. Następnie powstaną modele komputerowe do
przygotowywania precyzyjnych symulacji tego, co dzieje się w czasie
lądowania samolotu i rozbicia go, zderzenia z lodem lub narażenia na
inne ekstremalne zderzenia.
Ostatecznie CRASHING ma doprowadzić do znaczącego obniżenia liczby
testów fizycznych wymaganych do certyfikacji samolotu i skrócić czas
opracowywania nowych komponentów konstrukcyjnych. To z kolei wywrze
korzystny wpływ na gospodarkę europejską. Europejski przemysł lotniczy i kosmiczny to nowoczesny sektor o kluczowym znaczeniu, zatrudniający
setki tysięcy ludzi i generujący obroty sięgające miliardów euro.
UE ma faktycznie nadwyżkę handlową w produktach lotniczych i kosmicznych, które są eksportowane na cały świat. Zapewnienie
konkurencyjności Europy w tej dziedzinie to priorytet.
Rolę kierownika i koordynatora projektu CRASHING, dofinansowanego ze
środków wspólnej inicjatywy technologicznej „Czyste niebo” (WIT „Czyste
niebo”) w obrębie Siódmego Programu Ramowego UE, pełni Instytut
Materiałoznawstwa IMDEA z Hiszpanii. Instytut będzie odpowiedzialny za
opracowanie i walidację wieloskalowych modeli na różnych poziomach.
Zadaniem kolejnego partnera konsorcjum, Uniwersytetu Carlosa III w Madrycie, będzie eksperymentalny opis zachowania materiałów w kontekście
zderzenia. Projekt CRASHING rozpoczął się w kwietniu 2014 r., a jego
realizacja ma potrwać do 2016 r.
„Czyste niebo” to jeden z najambitniejszych, uruchomionych w Europie
programów badawczych w dziedzinie aeronautyki. Jego celem jest
opracowywanie i wspomaganie komercjalizacji przełomowych technologii,
których wynikiem będzie cichszy, bezpieczniejszy i bardziej
paliwooszczędny samolot. WIT „Czyste niebo” to wyjątkowe partnerstwo
publiczno-prywatne Komisji i podmiotów przemysłowych.
Źródło: www.cordis.europa.eu