المواد المركبة المتقدمة تشق طريقها في العديد من المجالات ، وخاصة الفضاء والسيارات والطاقة المتجددة ، لأنها خفيفة الوزن وتساعد على توفير الطاقة. ما لا يزال مفقودًا هو طرق دقيقة وسريعة للإنتاج المسبق لتحسين متانة مثل هذه الهياكل المركبة الكبيرة. وبالتالي ، فإن الهدف من مشروع D-STANDART الذي تم إطلاقه حديثًا بتمويل من الاتحاد الأوروبي هو تطوير طرق فعالة لمحاكاة متانة الهياكل المركبة الكبيرة لأي تصميم في ظل ظروف واقعية.
تلعب المركبات المتقدمة دورًا حيويًا في الجهود المبذولة لتحقيق مستقبل خالٍ من الكربون ، مما يجعل الهياكل مقاومة للاهتراء وخفيفة الوزن ، وبالتالي كفاءة في استخدام الطاقة ، على سبيل المثال في قطاعي الفضاء وتوربينات الرياح. يثير الاستخدام المتزايد للهياكل المركبة الكبيرة مخاوف بشأن مقاومتها للتلف والمتانة ، والتي يتم تقييمها عادةً باستخدام تقنيات غير دقيقة وتستغرق وقتًا طويلاً. تتعرض الهياكل في هذه المقاييس لأحمال وضغوط شديدة ، خاصة عند تحسينها لاستخدام أقل قدر ممكن من المواد. لذلك ، يعد تقييم الإجهاد الدقيق والموثوق ضروريًا لتحقيق التكامل على المدى الطويل للهياكل خفيفة الوزن اللازمة لمستقبل مستدام.
الهدف من D-STANDART هو تطوير طرق سريعة وفعالة لمحاكاة متانة الهياكل المركبة واسعة النطاق مع وضع تعسفي في ظل ظروف واقعية (الحمل ، البيئة).
في الوقت الحالي ، عادةً ما يتم التعامل مع الافتقار إلى الفهم الكافي للإرهاق المركب باستخدام أساليب تصميم متحفظة للتأكد من أن ضرر التأثير الذي تم اكتشافه أو اكتشافه لا يؤدي إلى نمو الشقوق وفشلها. بينما يضمن نهج التصميم الدقيق هذا سلامة المنتج ، فإنه لا يسمح بالوزن الأمثل وتقليل استخدام المواد.
في الواقع ، تعتمد معظم نماذج التعب المركب في التصميم على الامتدادات الافتراضية لنموذج إجهاد الهيكل المعدني المركب ، وبالتالي لا يمكن استخدامها بكفاءة أو فعالية.
من أجل تحسين أداء تطبيق المواد المركبة من أجل تقليل وزن الهيكل وإطالة العمر الافتراضي ، وبالتالي تقليل التأثير على البيئة ، يحل D-STANDART هذه المشكلة من ثلاث وجهات نظر:
من خلال تسريع توصيف خصائص التعب المركب ، ليست هناك حاجة لاختبار كل نوع من أنواع التمرينات على حدة ، وأخيراً ، من خلال تطوير قدرات النمذجة التي تربط سلوك الهياكل الكبيرة مع الأشكال الهندسية المعقدة وعيوب التصنيع المحتملة لنتائج الاختبار.
تحقيقا لهذه الغاية ، ستطور D-STANDART طرق اختبار جديدة باستخدام عينات للأغراض العامة لتحديد معلمات المواد بشكل صحيح والتي تحدد متانة المركبات تحت التحميل الدوري. باستخدام طرق الاختبار عالية التردد ، سيتم تقليل وقت الاختبار بشكل كبير. سيتم تحقيق مثل هذه الاختبارات عالية التردد عن طريق تضييق الاعتماد على درجة الحرارة ، وبالتالي حساب التسخين الذاتي الذي يحدث أثناء هذه الاختبارات. سيتم استخدام توصيف المواد في النماذج عالية الدقة لمحاكاة نمو الخلل في مجموعة متنوعة من التوقفات وعلى مستويات مختلفة كدالة للتحميل الدوري والمعدل.
لتطبيق هذه النماذج في بيئة التصميم الصناعي ، ستستخدم D-STANDART نماذج وكيل الذكاء الاصطناعي (AI) باستخدام بيانات الاختبار وبيانات الاختبار التاريخية من المشاريع للتكيف بسهولة مع معلمات التصميم المختلفة والتخطيطات المعقدة ، وبالتالي تسريع عملية تطوير وتسويق مكونات متقدمة.
تم اختيار التحقق من أداء المتانة المحاكي في قطاعي الطيران والطاقة المتجددة كأمثلة تطبيقية لـ D-STANDART. بالإضافة إلى ذلك ، سيتم تقييم الدائرية والاستدامة من خلال تقييم دورة الحياة المخصصة ، وتكاليف دورة الحياة وتحليل التكلفة والعائد.
تضم D-STANDART تسعة شركاء في أربعة بلدان: فرنسا وألمانيا وهولندا والمملكة المتحدة. يتكون المجلس الاستشاري من ستة مستخدمين نهائيين (رولز رويس ، فوكر إيروستراكتشرز ، ليوناردو. سيمنز جاميسا ، امبراير ، كويكسبير) ، سيتم دعم الكونسورتيوم من خلال التحقق من متطلبات المياه ، وتوجيه التصديق على المشروع ودعم استيعاب النتائج في نهاية المطاف بالتنسيق الوثيق مع المجلس الأوروبي لنمذجة المواد (EMMC) والمجلس الأوروبي لتوصيف المواد (EMCC). ستقوم NLR بتنسيق المشروع وستكون مسؤولة عن اختبار الإجهاد والتحقق من صحة نموذج التعب للمركبات وإعداد الخيط الرقمي.
