Le tecniche di modellizzazione e simulazione offrono una spinta per la comprensione della progettazione strutturale dei materiali compositi, per il settore aerospaziale europeo
Grazie ai finanziamenti dell’UE, il progetto CRASHING (Characterization of structural behaviour for high frequency phenomena) ha messo a punto un approccio per eseguire simulazioni ad alta fedeltà delle prestazioni meccaniche relative alle strutture composite, sottoposte a carichi di impatti e urti. In particolare, i partner del progetto hanno sviluppato e attuato un’analisi multi-scala e un approccio di simulazione che tiene conto dei meccanismi fisici di danno nei compositi, a varie lunghezze (singolo strato, laminato, componente). L’approccio è stato convalidato attraverso casi di utilizzo industriali. L’attenzione è stata posta su materiali compositi attualmente utilizzati nei progetti di velivoli innovativi e su nuovi materiali con potenziali applicazioni future. Il team CRASHING ha definito e realizzato cinque diversi materiali compositi su tre diverse scale di lunghezza. I ricercatori hanno dimostrato che l’approccio di simulazione per tali materiali e strutture sarà adatto per eventi quali impatto al suolo dovuto ad atterraggio di emergenza, ammaraggio forzato, urti dovuti a stormi di uccelli, simulazioni di effetti dovuti al ghiaccio e altri fenomeni di carico dinamico. I ricercatori hanno sviluppato e applicato modelli di danno negli strumenti di analisi numerica commercialmente disponibili, utilizzati dall’industria aeronautica per la resistenza agli urti. Test specifici sono stati effettuati per convalidare le metodologie di simulazione numerica. Questi nuovi strumenti di simulazione forniscono una capacità predittiva significativamente migliore e una gamma più ampia di validità rispetto ai precedenti approcci. Il progetto CRASHING ha fornito nuovo approfondimento del comportamento meccanico dei compositi strutturali soggetti a condizioni di carico dinamico. Ciò porterà all’ottenimento di migliori progettazioni per i componenti sviluppati dal programma Green Regional Aircraft dell’iniziativa Clean Sky, verso il raggiungimento dei traguardi ambientali dell’aviazione europea, per il 2020. Aprendo la porta alla realizzazione industriale di una progettazione virtuale e di strategie di sperimentazione anch’essa virtuale, il progetto dovrebbe avere un effetto notevole sulla progettazione e certificazione delle strutture composite, nel settore aerospaziale.
Parole chiave
Materiali compositi, aerei, CRASHING, comportamento strutturale, dinamica, carico, test virtuale
