Design strutturale più economico per i velivoli
I composti in polimero rinforzato in fibra di carbonio (CFRP) sono molto noti per la capacità di assorbire energia e resistere alla deformazione. Essi sono considerati di estrema importanza nell'industria dei velivoli a causa della combinazione di queste caratteristiche e del peso leggero. La riduzione del peso porta a grossi risparmi nel consumo di carburante. Mentre è chiaro che questi materiali tollerano una ripetuta deformazione senza la modifica del loro comportamento, il grado in cui possono essere sottoposti allo stress senza essere gravemente danneggiati non era stato trattato in precedenza. Gli attuali strumenti di simulazione non consentono il crollo delle strutture dei velivoli, il che ha provocato specifiche di design apertamente conservative. Il progetto Cocomat ("Improved material exploitation at safe design of composite airframe structures by accurate simulation of collapse") è stato intrapreso per eseguire un'analisi accurata del cedimento dei pannelli dei velivoli in CFRP e sviluppare simulazioni accurate di cedimento. I ricercatori hanno paragonato la conoscenza dei partner relativamente all'analisi del cedimento di pannelli non danneggiati e danneggiati per individuare le mancanze nel software di simulazione esistente. Tenendo presente questo, hanno sviluppato modelli di degradazione e progettato pannelli di verifica. Hanno creato metodi di simulazione dei cedimenti che si focalizzavano su modelli avanzati di elementi finiti rivolti verso la certificazione e gli strumenti di progettazione veloce per la riduzione del tempo utilizzato per la progettazione e l'analisi. Hanno quindi migliorato il database sperimentale con la verifica di pannelli non danneggiati e danneggiati. Infine, hanno sviluppato linee guida di progettazione convalidate da partner industriali. In breve, il progetto Cocomat ha esteso in modo significativo il database esistente di proprietà di materiali CFRP per includere il cedimento di strutture non danneggiate e danneggiate in condizioni di carico statiche e a basso ciclo. I ricercatori hanno realizzato importanti strumenti di simulazione per una progettazione veloce, procedure di certificazione più lente e linee guida per considerazioni relative al design. Di conseguenza, il progetto Cocomat ha offerto importanti avanzamenti nel design di strutture per fusoliere in CFRP composito. I risultati causeranno importanti riduzioni nello sviluppo e nei costi operativi per l'industria europea dei velivoli, il che si traduce in una maggiore competitività, un minor consumo di carburante e un pianeta più sano.
