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CORDIS - Forschungsergebnisse der EU
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Artificial Intelligence driven topology optimisation of Additively Manufactured Composite Components

Projektbeschreibung

Neue Bauteile mit verbesserter Bruchzähigkeit

In den europäischen Industriesektoren der Luft- und Raumfahrt und des Verkehrswesens kommen zunehmend additiv gefertigte Bauteile aus faserverstärkten Verbundwerkstoffen zum Einsatz, die mithilfe von Schmelzschichtverfahren hergestellt wurden. Dies ist nicht verwunderlich, wenn man berücksichtigt, welche Vorteile sich daraus ergeben – geringere Maschinen-, Material- und Arbeitskosten, weniger Fertigungsabfälle und die Verwendung leistungsfähigerer Materialien. Doch sie bringen auch einen Nachteil mit sich: Bauteilen aus faserverstärkten Verbundwerkstoffen ist eine komplexe – und in einigen Fällen mosaikartige – Geometrie zu eigen, was zu Verbindungs- und quasi-spröden Schadensmechanismen führt. Aus diesem Grund wird das EU-finanzierte Projekt AI2AM Komponenten mit erhöhter Bruchzähigkeit entwickeln. Konkret sollen Ersatzmodelle in einem neuen Rahmenwerk zur Topologieoptimierung eingesetzt und zur Herstellung optimierter 3D-gedruckter Geometrien ertüchtigt werden.

Ziel

"Additively Manufactured fibre reinforced composite (AMC) components manufactured via fused deposition modelling (FDM)
rapidly find applications within the European aerospace and transport industry , due to their well-known advantages mainly
relating to less machine, material and labour costs, less manufacturing waste, and usage of more efficient materials. A major
drawback of AMC components is their usually complex and in cases tessellated geometry; this gives rise to combined (e.g.
fibre pull-outs and matrix cracking) and quasi-brittle damage mechanisms that deviate from the usual “high strength and
ductile metal” design paradigm. Such a “complexity”, if controlled, can result in components of tailored mechanical
properties, e.g. of increased fracture toughness and pseudo-ductile post fracture response. Unfortunately, current analysis
and design methods lack the necessary level of refinement, or the underlying theoretical framework indeed, to efficiently
address this critical issue.

AI2AM aims to deliver a holistic approach to additively manufacture topologically optimum composite components of
increased fracture toughness. It will achieve this by developing a state-of-the-art fracture simulation framework for composite
structures harnessing the fidelity and computational advantages of phase field modelling for fracture and scaled boundary
finite element methods.

This high fidelity physics based ""continuum toolbox"" will be used to train surrogate models based on machine learning
methods. The surrogates will then be deployed within a novel topology optimisation framework to deliver optimal and 3D
printed geometries. The envisaged methodology crosses the boundaries of computational mechanics, optimisation, and
machine learning and brings together a talented academic with world-class experts in topology optimisation, composites,
and additive manufacturing."

Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)

CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: Das European Science Vocabulary.

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Schlüsselbegriffe

Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).

Programm/Programme

Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.

Thema/Themen

Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.

Finanzierungsplan

Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.

MSCA-IF - Marie Skłodowska-Curie Individual Fellowships (IF)

Alle im Rahmen dieses Finanzierungsinstruments finanzierten Projekte anzeigen

Aufforderung zur Vorschlagseinreichung

Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.

(öffnet in neuem Fenster) H2020-MSCA-IF-2020

Alle im Rahmen dieser Aufforderung zur Einreichung von Vorschlägen finanzierten Projekte anzeigen

Koordinator

ETHNICON METSOVION POLYTECHNION
Netto-EU-Beitrag

Finanzieller Nettobeitrag der EU. Der Geldbetrag, den der Beteiligte erhält, abzüglich des EU-Beitrags an mit ihm verbundene Dritte. Berücksichtigt die Aufteilung des EU-Finanzbeitrags zwischen den direkten Begünstigten des Projekts und anderen Arten von Beteiligten, wie z. B. Dritten.

€ 165 085,44
Adresse
HEROON POLYTECHNIOU 9 ZOGRAPHOU CAMPUS
157 72 ATHINA
Griechenland

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Region
Αττική Aττική Κεντρικός Τομέας Αθηνών
Aktivitätstyp
Higher or Secondary Education Establishments
Links
Gesamtkosten

Die Gesamtkosten, die dieser Organisation durch die Beteiligung am Projekt entstanden sind, einschließlich der direkten und indirekten Kosten. Dieser Betrag ist Teil des Gesamtbudgets des Projekts.

€ 165 085,44
Mein Booklet 0 0