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

Description du projet

Créer des aérostructures capables de passer d’une forme stable à une autre avec une grande résistance à la fatigue

Les structures composites multi-stables offrent un grand potentiel pour créer des conceptions aérospatiales adaptatives qui réduisent la consommation de carburant. Toutefois, il est difficile d’obtenir à la fois la multi-stabilité et la rigidité nécessaire pour supporter les charges. En outre, les passages répétés en mode stable peuvent entraîner des dommages dus à la fatigue. Avec le soutien du programme Actions Marie Skłodowska-Curie, le projet DEFORM prévoit de concevoir des structures aérospatiales de nouvelle génération présentant à la fois une multi-stabilité et une grande résistance à la fatigue. À l’aide d’un cadre innovant en trois phases, DEFORM développera des configurations de stratification sur mesure pour la conception du flambage séquentiel, une modélisation avancée des dommages dus à la fatigue pour les grandes déformations non linéaires, et des diagnostics de dommages en temps réel pour l’évaluation au niveau de la structure. Les travaux proposés repousseront les limites de la conception aérospatiale, ce qui permettra d’obtenir des structures composites plus efficaces et plus durables pour l’avenir.

Objectif

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.

Champ scientifique (EuroSciVoc)

Mots‑clés

Programme(s)

Thème(s)

Régime de financement

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

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Appel à propositions

(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) HORIZON-MSCA-2024-PF-01

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Coordinateur

POLITECNICO DI MILANO
Contribution nette de l'UE
€ 209 483,28
Adresse
PIAZZA LEONARDO DA VINCI 32
20133 Milano
Italie
Région
Nord-Ovest Lombardia Milano
Type d’activité
Higher or Secondary Education Establishments
Liens
Coût total
Aucune donnée