Projektbeschreibung
Instrumente zur Vorhersage von Unsicherheiten für sichere Flugtriebwerke
Die Unsicherheitsquantifizierung in Flugzeugkonstruktionen ist für die Bewertung von Risiken und Sicherheit unerlässlich. Das Nachleitwerk ist ein wichtiges Bauteil in Flugtriebwerken. Seine Steifigkeit ist entscheidend, da sie sich auf die Leistung des Triebwerks auswirkt und einen bedeutenden Belastungspfad vom Kern zum Flügel umfasst. In diesem Zusammenhang werden über das EU-finanzierte Projekt UPBEAT neue Methoden und Instrumente für die Unsicherheitsquantifizierung entwickelt, um sicherere und innovativere Flugtriebwerke und Flugzeugkonstruktionen herzustellen. Ziel des Projekts ist die Optimierung des Entwurfs und der Herstellungsverfahren von hybriden Metallverbund-Triebwerksteilen für die Luft- und Raumfahrt mithilfe der additiven Fertigung von Metallen in Verbindung mit kohlenstofffaserverstärkten Polymeren, was zu einer Gewichtsreduzierung von 20-40 %, einer Verringerung der Fehlerquote um 50-70 % und einer Senkung der Herstellungskosten und -zeiten um 30-50 % führt.
Ziel
Understanding and quantifying uncertainties (UQ) in aviation structures is vital to assessing risk and safety. UPBEAT will create novel UQ methods and tools to support the production of safer and more innovative aircraft structures and engines while reducing uncertainties in product and engineering lifecycles. The project focuses on metal-composite hybrid aerospace engine parts that are lighter, more durable and cheaper. Innovative design solutions for hybrid interfaces can be achieved using metal additive manufacturing (AM) bonded with carbon fiber reinforced polymers (CFRP). Advanced models of materials and processes will be developed using sophisticated in-situ and ex-situ monitoring and metrology.
In aviation engines, the outlet guide vane (OGV) is an essential component that helps de-swirl the flow field from the fan. The OGV's stiffness is crucial as it influences the engine's performance and includes a major load path from its core to the wing. The OGV with two types of CFRP vanes and titanium end fittings will be used as a demonstrator. By combining AM with advanced in-situ melt pool monitoring and characterization (micro-CT & nanoindentation), digital models will be used to optimize design and manufacturing processes and increase awareness on efficiency, safety and risk. This will result in 20-40% weight reduction and 50-70% fewer defects. Streamlined product development reduces qualification time by 30-40% and costs by 25-35%. In-line quality assurance support lowers manufacturing costs by 30-50% and time by 20-30%. UPBEAT will:
✔ Increase understanding of the process, structure, property, & performance with safety focus
✔ Advance process models (AM, CFRP) for planning & optimization
✔ Develop verification and validation using multi-scale models
✔ Integrate UQ in design, materials, manufacturing, qualification, & certification
✔ Demonstration of UPBEAT technologies using a complex aviation use case
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: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
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- Technik und TechnologieWerkstofftechnikFasern
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Schlüsselbegriffe
Programm/Programme
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Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
(öffnet in neuem Fenster) HORIZON-CL5-2023-D6-01
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