Projektbeschreibung
Neue Modelle verbessern die Gestaltung beständiger gedruckter Verbundwerkstoffe
Die Verfahren der additiven Fertigung und automatisierter Faserverlegung führten zu einer neuen Klasse Faserverbundwerkstoffe – Variable Angle Tow (VAT) Verbundwerkstoffe. Diese Technik macht es möglich, dass die Fasern je nach Position auf der gesamten Lagenebene anders ausgerichtet sind, was zu verschiedenen Steifigkeitseigenschaften führt. So können Verbundwerkstoffe mit maßgeschneiderter Steifigkeit und Knickfestigkeit entworfen werden. Allerdings bedarf es während des Druckvorgangs der richtigen Kombination aus Temperatur, Geschwindigkeit, Krümmungsradien und Druck, damit die Integrität der Fasern erhalten bleibt. Um diese Herausforderung anzugehen, wird das EU-finanzierte Projekt PRE-ECO neue Modelle entwickeln, um VAT-Verbundwerkstoffe vom Fasermatrix- bis hin zum Komponentenmaßstab sowie neue Modelle zu beschreiben, um mithilfe von maschinellem Lernen Defekte zu identifizieren. Die neuen Methoden von PRE-ECO werden signifikant zur Einschränkung von Strukturversagen während des Druckvorgangs beitragen.
Ziel
Additive manufacturing and Automated Fibre Placement (AFP) processes brought to the emergence of a new class of fibre-reinforced materials; namely, the Variable Angle Tow (VAT) composites. AFP machines allow the fibres to be relaxed along curvilinear paths within the lamina, thus implying a point-wise variation of the material properties. In theory, the designer can conceive VAT structures with unexplored capabilities and tailor materials with optimized stiffness-to-weight ratios. In practise, steering brittle fibres, generally made of glass or carbon, is not trivial. Printing must be performed at the right combination of temperature, velocity, curvature radii and pressure to preserve the integrity of fibres. The lack of information on how the effect of these parameters propagates through the scales, from fibres to the final structure, represents the missing piece in the puzzle of VAT composites, which today are either costly or difficult to design because affected by unpredictable failure mechanisms and unwanted defects (gaps, overlaps, and fibre kinking).
This proposal is for an exploratory study into a radical new approach to the problem of design, manufacturing and analysis of tow-steered printed composite materials. The program will act as a pre-echo, a precursor, to: 1) implement global/local models for the simulation and analysis of VATs with unprecedented accuracy from fibre-matrix to component scales; 2) develop a (hybrid) metamodeling platform based on machine learning for defect sensitivity and optimization; and 3) set new rules and best-practices to design for manufacturing. A 5-year, highly inter-disciplinary programme is planned, encompassing structural mechanics, numerical calculus, 3D printing and AFP, measurements and testing of advanced composites, data science and artificial intelligence, and constrained optimization problems to finally fill the gap between the design and the digital manufacturing chain of advanced printed materials.
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).
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Programm/Programme
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
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H2020-EU.1.1. - EXCELLENT SCIENCE - European Research Council (ERC)
HAUPTPROGRAMM
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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.
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.
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.
ERC-STG - Starting Grant
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Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
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(öffnet in neuem Fenster) ERC-2019-STG
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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.
10129 Torino
Italien
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.