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CORDIS - Forschungsergebnisse der EU
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Predicting fracture in 3D printed concrete beam lattice systems with the QuasiContinuum method for computational efficiency

Projektbeschreibung

Neue Methodik für besseren 3D-gedruckten Beton

3D-gedruckter Beton bietet eine größere architektonische Gestaltungsfreiheit, senkt die Arbeitskosten und den Energieverbrauch und birgt das Potenzial, CO2-Emissionen zu senken. Der schichtweise Aufbau schwächt aber die Integrität und Haltbarkeit von Strukturen aus 3D-gedrucktem Beton und schränkt die Vielseitigkeit der Technologie ein. Ziel des über die Marie-Skłodowska-Curie-Maßnahmen unterstützten Projekts FraQCon ist es, einen rechnerisch effizienten Rahmen zu erstellen, um zu verstehen, wie Porosität die Haftfestigkeit zwischen den Schichten beeinflusst und 3D-gedruckten Beton verbessert. Außerdem soll eine effiziente Berechnungsmethode für die Bruchanalyse in Balkengittermodellen für 3D-gedruckten Beton entwickelt werden, wobei die Porosität berücksichtigt und die komplexe Morphologie der Luftporen auf der Mikroskala genau dargestellt wird. Insgesamt lautet das Projektziel, die Integrität, Sicherheit und Haltbarkeit von Strukturen aus 3D-gedrucktem Beton zu erhöhen.

Ziel

3D-printed concrete (3DPC) mitigates CO2 emissions, provides architectural design with higher degrees of freedom and decreases both labor costs and energy consumption. However, its layer-by-layer build-up process results in weaker and more porous interlayers, thereby significantly decreasing the integrity and durability of 3DPC structures and limiting the versatility of this technology. To overcome this major drawback, FraQCon aims to develop a computationally efficient framework to understand how porosity affects interlayer bond strength and to enhance 3DPC. For this purpose, FraQCon will apply numerical beam lattice models to 3DPC because they accurately predict fracture in heterogeneous materials such as concrete and rock. Although microscale porosity analysis based on simulations of engineering-sized 3DPC structures remains computationally unfeasible, the multiscale QuasiContinuum (QC) method has efficiently reduced computational costs for lattice systems. Its current form is not yet applicable to 3DPC beam lattices, but FraQCon will develop a novel QC methodology for fracture in 3DPC beam lattice models to predict failure in a computationally feasible way while accounting for porosity on a microscale and accurately representing the complex air void morphology in 3DPC interlayers. Moreover, this QC methodology will be validated with experimental tests. By identifying key parameters that cause interlayer weakness, FraQCon will significantly improve 3DPC technologies and increase the integrity, safety, and durability of 3DPC structures. The FraQCon QC framework and the knowledge gained during this project will be transferred to a 3DPC start-up in a non-academic placement to accelerate the adoption and foster the market impact of this technology. Therefore, FraQCon will not only demonstrate the applicability of the QC method for 3DPC design but may also transform the construction sector towards automation.

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.

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

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) HORIZON-MSCA-2023-PF-01

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

Koordinator

TECHNISCHE UNIVERSITEIT EINDHOVEN
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.

€ 234 530,40
Adresse
GROENE LOPER 3
5612 AE Eindhoven
Niederlande

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Region
Zuid-Nederland Noord-Brabant Zuidoost-Noord-Brabant
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.

Keine Daten

Partner (2)

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