Skip to main content
European Commission logo
polski polski
CORDIS - Wyniki badań wspieranych przez UE
CORDIS
CORDIS Web 30th anniversary CORDIS Web 30th anniversary

Predicting fracture in 3D printed concrete beam lattice systems with the QuasiContinuum method for computational efficiency

Opis projektu

Nowa metodologia pozwala na ulepszanie technologii betonu drukowanego w 3D

Beton drukowany w 3D daje większe możliwości projektowania budowli architektonicznych, obniża koszty pracy i zużycie energii oraz może potencjalnie zmniejszyć emisję CO2. Jednak proces budowy warstwa po warstwie osłabia integralność i trwałość konstrukcji drukowanych z betonu, co ogranicza wszechstronność tej technologii. Wspierany przez program działań „Maria Skłodowska-Curie” projekt FraQCon ma na celu opracowanie wydajnych obliczeniowo ram pozwalających zrozumieć, w jaki sposób porowatość wpływa na siłę wiązania międzywarstwowego i poprawia parametry betonu drukowanego w 3D. Ponadto opracowana zostanie wydajna metodologia obliczeniowa służąca do analizy pęknięć w modelach materiałów o strukturze wiązkowej w betonie 3D, przy jednoczesnym uwzględnieniu porowatości i dokładnym odwzorowaniu złożonej morfologii pustych przestrzeni wypełnionych powietrzem w skali mikro. Ogólnie rzecz biorąc, projekt ma na celu poprawę integralności, bezpieczeństwa i trwałości konstrukcji z betonu drukowanego w 3D.

Cel

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.

Dziedzina nauki (EuroSciVoc)

Klasyfikacja projektów w serwisie CORDIS opiera się na wielojęzycznej taksonomii EuroSciVoc, obejmującej wszystkie dziedziny nauki, w oparciu o półautomatyczny proces bazujący na technikach przetwarzania języka naturalnego.

Aby użyć tej funkcji, musisz się zalogować lub zarejestrować

Koordynator

TECHNISCHE UNIVERSITEIT EINDHOVEN
Wkład UE netto
€ 234 530,40
Adres
GROENE LOPER 3
5612 AE Eindhoven
Niderlandy

Zobacz na mapie

Region
Zuid-Nederland Noord-Brabant Zuidoost-Noord-Brabant
Rodzaj działalności
Higher or Secondary Education Establishments
Linki
Koszt całkowity
Brak danych

Partnerzy (2)