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DEFORM: Design against Fatigue of Multi-Stable and More Efficient Aerospace Composite Structures Driven by Sequential Buckling for Greener Aviation

Projektbeschreibung

Entwicklung von Flugzeugstrukturen, die zwischen stabilen Formen mit hoher Ermüdungsfestigkeit wechseln können

Multistabile Verbundstrukturen bieten ein großes Potenzial für die Entwicklung anpassungsfähiger Konstruktionen in der Luft- und Raumfahrt, die den Treibstoffverbrauch senken. Allerdings ist es schwierig, sowohl Multistabilität als auch die für die Lastübertragung notwendige Steifigkeit zu erreichen, und wiederholte Wechsel zwischen den Stabilitätsmodi können zu Ermüdungsschäden führen. Das im Rahmen der Marie-Skłodowska-Curie-Maßnahmen geförderte Projekt DEFORM plant die Entwicklung von Luft- und Raumfahrtstrukturen der nächsten Generation, die sowohl Multistabilität als auch hohe Ermüdungsbeständigkeit aufweisen. Mithilfe eines innovativen dreiphasigen Modells wird DEFORM maßgeschneiderte Layup-Konfigurationen für die sequenzielle Knickauslegung, eine fortschrittliche Modellierung von Ermüdungsschäden bei nichtlinearen großen Verformungen und eine Echtzeit-Schadensdiagnose für die Bewertung auf Strukturebene entwickeln. Die vorgeschlagenen Arbeiten werden die Grenzen des Luft- und Raumfahrtdesigns erweitern und effizientere und langlebigere Verbundstrukturen für die Zukunft ermöglichen.

Ziel

Multi-stable composite structures are promising candidates to create adaptive/morphing structures and decrease fuel consumption for aerospace sectors. However, it seems to be a paradox to allow structures being multi-stable and stiff enough to carry loads simultaneously. Repetitive stable-mode switches also cause fatigue damage onset.

To support EU aviation emission cut by 2050, DEFORM will deliver a cutting-edge design of next-generation aerospace structures exhibiting both multi-stability and high fatigue performance. Current knowledge gaps are: whether we can modify existing aerospace structures to become multi-stable; how their fatigue damage accumulates under non-linearly large deformation. DEFORM will use a three-phase interdisciplinary framework to fill in the gaps. Phase 1: Tailor non-uniform thermal stress distribution to create sequential-buckling-driven multi-stability for stiffened aerospace composite structures that can perform three stable modes under varying load amplitudes. Phase 2: Implant buckling-mode switch analysis into a virtual-crack-closure-technique-based algorithm for efficient fatigue damage modelling, providing dataset to optimise a down-scaled demonstrator with extended fatigue life and increased fatigue damage resistance. Phase 3: Perform multi-field interactive damage diagnostics in real time to measure optical-acoustic-mechanical properties at a structural level, for evaluation of fatigue damage accumulation scheme of composite structures under repetitive stable-mode switches.

Overall, DEFORM will advance state-of-art of against-fatigue design, modelling and testing for multi-stable aerospace structures beyond the known limits, supporting European Green Deal for the EU’s ambition of climate neutral by 2050.

Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)

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-2024-PF-01

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

Koordinator

POLITECNICO DI MILANO
Netto-EU-Beitrag
€ 209 483,28
Adresse
PIAZZA LEONARDO DA VINCI 32
20133 Milano
Italien
Region
Nord-Ovest Lombardia Milano
Aktivitätstyp
Higher or Secondary Education Establishments
Links
Gesamtkosten
Keine Daten