Projektbeschreibung
3D-Druckdesignoptimierung für Metamaterialien im kleinen Maßstab
Das Fachgebiet der Metamaterialien umfasst den Entwurf komplizierter technischer Verbundstoffteile, die Eigenschaften aufweisen können, die man bei in der Natur vorkommenden Materialien nicht findet. Dank der Technologie der additiven Fertigung können noch viel mehr Metamaterialformen und -muster in immer kleinerem Maßstab erstellt werden. Um das Potenzial der additiven Fertigung vollständig zu nutzen und schadenstolerante Metamaterialien zu produzieren, werden fortschrittliche experimentelle und numerische Methoden auf mehreren Skalen benötigt. Im Rahmen des EU-finanzierten Projekts MOAMMM wird eine datengesteuerte Methodik für (mikro-) strukturelle Eigenschaften entwickelt, die den Entwurf optimierter gedruckter Stoßdämpfer erleichtern wird. Zu den geplanten Anwendungen zählen Stoßdämpfer, die entweder unter Ermüdung leiden (wie zum Beispiel in den Sohlen von Sportschuhen) oder während ihres Ausfalls die maximale Energie ableiten (wie zum Beispiel bei Fahrradhelmen).
Ziel
The emergence of metamaterials has opened a new paradigm in designing engineering parts in which the design of full structural parts can be optimised together with the metamaterial they are locally composed of. Moreover, additional morphing at local and global scales may support their adaptation to variable loading conditions and shifted user needs. As polymeric materials can fulfill simultaneously structural mechanical and functional requirements, the combination of this design paradigm with additive manufacturing can support/generate novel applications. However, many challenges are left in order for this change of paradigm to become a reality:
• To improve metamaterial design and fabrication technique to produce damage tolerant metamaterials
• Robust and efficient concurrent multiscale techniques should be developed as part of a multiscale optimisation problem.
• Because micro-structure and material properties suffer from uncertainties affecting structural responses, techniques for uncertainty quantification should be developed for this multiscale design problem.
These challenges can only be addressed by considering experimental and numerical multi-scale methods. However, current existing approaches are limited in several aspects because on the one hand of the difficulty in representing the micro-structure and characterising micro-scale constituent materials, and on the other hand in the computational cost inherent to these approaches. The overall objective of this project is to develop a data-driven methodology relying on a structural properties-micro-structure linkage and able to design optimised shock-absorption devices based on bi-stable metamaterials and printable using additive manufacturing. Targeted applications are user-optimised shock absorber devices which either potentially suffer from fatigue such as in the case of sport shoe soles or which should dissipate the maximum energy during their failure such as in the bicycle helmets.
Schlüsselbegriffe
Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).
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.
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
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H2020-EU.1.2. - EXCELLENT SCIENCE - Future and Emerging Technologies (FET)
HAUPTPROGRAMM
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H2020-EU.1.2.1. - FET Open
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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.
RIA - Research and Innovation action
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Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
(öffnet in neuem Fenster) H2020-FETOPEN-2018-2020
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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.
4000 LIEGE
Belgien
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.