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Multi-level wave-based identification framework for the inverse characterization and inverse design of acoustically high-performance lightweight structures under realistic conditions

Projektbeschreibung

Fortgeschrittener Rahmen unterstützt die Entwicklung leichter Werkstoffe für den Verkehrssektor

Leichte Fahrzeuge benötigen weniger Energie und sind ein wichtiger Bestandteil der Pläne der EU zur Bekämpfung der globalen Erwärmung. Faserverbundwerkstoffe und poröse Werkstoffe gelten als besonders vielversprechend für akustisch hochleistungsfähige und leichte Strukturen. Ziel des über die Marie-Skłodowska-Curie-Maßnahmen unterstützten Projekts MulnSE ist es, die fehlenden fortgeschrittenen inversen Charakterisierungsmethoden zu entwickeln, um die Wellenausbreitung in diesen zu optimieren. Der wellenbasierte Identifikationsrahmen auf mehreren Ebenen für die skalenübergreifende Materialcharakterisierung, die reale Werkstoffmodellierung und das inverse Design neuer Werkstoffe mit maßgeschneiderten Eigenschaften wird sowohl die Charakterisierung auf der Makro- als auch auf der Mikroskala begünstigen. Er wird eine Designkette für kostengünstige Leichtbauwerkstoffe für den Verkehrssektor unterstützen.

Ziel

The development and promotion of lightweight vehicles is a crucial part of the comprehensive strategy of the EU to address global warming. Over recent decades, layered composite structures and porous materials have been the most attractive acoustically high-performance lightweight structures for designing lightweight vehicles. However, the design of these structures remains challenging in the vibroacoustic field due to the lack of advanced inverse characterization methods to overcome the limitations of various realistic conditions. To this end, the proposed research will provide a robust, efficient, and accurate multi-level wave-based identification framework for cross-scale material characterization, real material modeling, and inverse design of new materials with tailored properties by coordinating cutting-edge research and integrating advanced multidisciplinary techniques. In terms of macro-scale characterization, a new wave-based identification technique will be proposed for the first to characterize wave propagation of structures with complex shapes, such as open-cell porous materials and curved structures, under realistic complex sampling conditions. In terms of micro-scale characterization and real material modeling, this work will deliver a novel wave-based model fitting method to overcome limitations of the strict assumption of materials properties and external conditions of existing model fitting methods, allowing us to identify dynamic elastic modulus of fluid-saturated porous materials and structural properties of each layer of layered composite structures. Moreover, this work will bring a low-cost new material inverse design chain that integrates characterization, modeling, design, testing, and verification, only requiring structure response as input. This research will be a key step for manufacturers in the early design stage of lightweight vehicles, making a significant contribution to achieving the climate goals of the EU Green Deal and Fit for 55.

Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)

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Schlüsselbegriffe

Programm/Programme

Thema/Themen

Finanzierungsplan

HORIZON-TMA-MSCA-PF-EF - HORIZON TMA MSCA Postdoctoral Fellowships - European Fellowships

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Aufforderung zur Vorschlagseinreichung

(öffnet in neuem Fenster) HORIZON-MSCA-2023-PF-01

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

Koordinator

KUNGLIGA TEKNISKA HOEGSKOLAN
Netto-EU-Beitrag
€ 206 887,68
Adresse
BRINELLVAGEN 8
100 44 Stockholm
Schweden
Region
Östra Sverige Stockholm Stockholms län
Aktivitätstyp
Higher or Secondary Education Establishments
Links
Gesamtkosten
Keine Daten