Description du projet
De meilleures prévisions des dommages causés par les impacts permettront d’améliorer la conception des composites pour les avions
De nombreuses industries, notamment l’aérospatiale, le transport maritime et le génie civil, font de plus en plus appel aux composites polymères renforcés de fibres de carbone (PRFC) légers et performants comme alternative aux composants métalliques. Les PRFC sont constitués de fibres de carbone incorporées dans une matrice polymère, et leurs propriétés peuvent théoriquement être adaptées grâce à la sélection contrôlée des matériaux et des paramètres de traitement. Cependant, les PRFC sont susceptibles d’être endommagés par des impacts, et il n’existe actuellement aucun moyen de prédire avec précision les mécanismes complexes de dommages, étant donné la microstructure hétérogène des composants. Le projet CERTAINTY, financé par l’UE, met au point une capacité de calcul qui permettra de prédire plus précisément la réponse mécanique à une charge d’impact en utilisant des modèles probabilistes plutôt que déterministes. En tenant compte de la variabilité des paramètres du modèle, celui-ci devrait permettre d’améliorer la conception des structures et d’accroître la compétitivité de l’industrie aérospatiale européenne.
Objectif
Carbon fibre reinforced composites (CFRP) have been increasingly used in aeronautical/aerospace structures given their outstanding specific stiffness and strength. However, CFRPs exhibit weak through-thickness strength, making them susceptible to impact damage, a design driver for aerostructures. Induced impact damage may reduce the compressive strength of the structure, and the inherent complex damage mechanisms of CFRP are difficult to predict. With a better predictive capability, structural design could be faster, cost effective and lead to a lighter and more damage tolerant nal structure. In reality, experimental characterisation of these CFRPs reveals appreciable variability of material properties, attributed to a complex heterogeneous microstructure, among others. This action (CERTAINTY) aims at developing the next generation methodology for predicting the mechanical response of CFRPs under impact loading by accounting for uncertainty in material properties and harnessing this in a physically-based damage model across different scales. CERTAINTY will provide a robust computational framework by introducing probabilistic models in contrast to traditional deterministic ones, by employing: Monte Carlo and metamodel techniques when the Monte Carlo approach is not suitable. CERTAINTY will further enable the researcher to establish collaborations with leading industrial partners. Targeted training will enable the researcher to develop a research career as a world expert in the design of CFRP aerostructures quantifying uncertainties associated with damage modelling. By demonstrating how damage mechanisms vary in a CFRP under impact loading, taking fracture toughness and material parameters variability into account in the damage modelling, the researcher and the host will be at the forefront of developing the next generation methodology for designing advanced lightweight aerostructures, delivering a key differentiator for the European aerospace industry.
Champ scientifique (EuroSciVoc)
CORDIS classe les projets avec EuroSciVoc, une taxonomie multilingue des domaines scientifiques, grâce à un processus semi-automatique basé sur des techniques TLN.
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Mots‑clés
Programme(s)
Régime de financement
MSCA-IF - Marie Skłodowska-Curie Individual Fellowships (IF)Coordinateur
BT7 1NN Belfast
Royaume-Uni