Description du projet
Mise à l’épreuve des nouveaux matériaux du secteur de l’aéronautique
Le secteur de l’aéronautique européen utilise des plastiques thermodurcissables légers et performants dans de nombreuses applications. Toutefois, depuis quelques temps, l’attention se tourne vers les thermoplastiques, considérés comme des alternatives possibles aux plastiques thermodurcissables. Ils peuvent être refondus, remoulés, retraités et recyclés, contrairement aux plastiques thermodurcissables qui, outre le fait qu’ils soient difficilement récupérables, nécessitent une étape de durcissement supplémentaire pour se former et se solidifier. Afin de pouvoir exploiter pleinement les thermoplastiques dans l’industrie de l’aérospatiale, et compte tenu de leur capacité à fondre et à se déformer lorsqu’ils sont réchauffés, il est important de caractériser leur comportement lorsqu’ils sont soumis à la chaleur, au feu et à un chargement mécanique. HITCOMP travaille sur un laboratoire de test pratique pour évaluer les matériaux. Les données qui en résulteront permettront d’établir un modèle d’éléments finis destiné à appuyer les essais virtuels des thermoplastiques afin de les comparer aux plastiques à base d’époxy thermodurcissables traditionnels actuellement utilisés.
Objectif
Heat and fire cause more damage on composites than on metallic counterparts. In order to improve the current epoxy based composites behavior under thermal affection, an alternative is going be addressed: thermoplastic composites.
Additionally, the sector is making a transition to a more electric aircraft, increasing the thermal affection on the structure since the number of heat & fire sources.
Hence, there are several reasons behind the drastic shift from aluminum and steel to thermoplastics: weight reduction, better fuel economy and lower operation costs, emissions reduction, corrosion and fatigue resistance or, in some cases, flame resistance and retardancy .
The framework of this topic is AIRFRAME ITD Work Package B-2.1 and B-2.2 whose objective is to achieve lighter and more cost effective structures. In this line, current tendency at A/C level is to increase the structural contribution of the more efficient composites substituting metallic structures, developing fuselages with optimized usage of volume and minimized weight, cost and environmental impact.
Under this framework, the research project HITCOMP aims to characterize the behaviour, under fire and thermal affection, of new high performance thermoplastic composites based on PAEK family resins, for comparison to the current thermoset, epoxy based, composites. HITCOMP aims as well to establish an innovative methodology allowing an affordable characterization of thermoplastics and the prediction of their behaviour and resistence when submitted to fire or high temperature events and to mechanical load. For this purpose, a thermo-mechanical model based on FEM permitting an innovative “virtual” characterization of specimens will be developed. An innovative testing lab based on two co-registrated IR cameras will be developed too. It will allow accurate, non-intrusive measurements of the actual temperature of both sides of the samples during the fire tests and for the adjustment and validation of the model.
Champ scientifique
- engineering and technologyelectrical engineering, electronic engineering, information engineeringelectronic engineeringsensorsoptical sensors
- engineering and technologymaterials engineeringcomposites
- engineering and technologymechanical engineeringvehicle engineeringaerospace engineeringaircraft
- engineering and technologyenvironmental engineeringenergy and fuels
Programme(s)
Régime de financement
CS2-RIA - Research and Innovation actionCoordinateur
28903 Getafe (Madrid)
Espagne