Napredni kompozitni materijali probijaju se u mnoga područja, posebice u zrakoplovstvu, automobilskoj industriji i obnovljivoj energiji, jer su lagani i pomažu u uštedi energije. Ono što još nedostaje su točne i brze metode pretproizvodnje za optimizaciju trajnosti tako velikih kompozitnih struktura. Stoga je cilj novopokrenutog projekta D-STANDART koji financira EU razviti učinkovite metode za simulaciju trajnosti velikih kompozitnih struktura bilo kojeg dizajna u realnim uvjetima.
Napredni kompoziti igraju vitalnu ulogu u naporima da se postigne budućnost bez ugljika, stvarajući strukture koje su otporne na habanje i lagane, a time i energetski učinkovite, na primjer u sektoru zrakoplovstva i vjetroturbina. Povećana uporaba velikih kompozitnih struktura izaziva zabrinutost oko njihove otpornosti na oštećenja i trajnosti, koji se trenutno obično procjenjuju pomoću nepreciznih i dugotrajnih tehnika. Strukture u ovim razmjerima doživljavaju ekstremna opterećenja i naprezanja, posebno kada su optimizirane da koriste što manje materijala. Stoga je točna i pouzdana procjena zamora neophodna za dugoročni integritet lakih konstrukcija potrebnih za održivu budućnost.
Cilj D-STANDART-a je razviti brze i učinkovite metode za simulaciju trajnosti kompozitnih struktura velikih razmjera s proizvoljnim polaganjem u realnim uvjetima (opterećenje, okolina).
Trenutačno se nedostatak odgovarajućeg razumijevanja zamora kompozita obično rješava uporabom konzervativnih pristupa projektiranju kako bi se osiguralo da oštećenja otkrivena ili neotkrivena manipulacijom ne dovedu do rasta pukotine i kvara. Dok ovaj pažljivi pristup dizajnu osigurava sigurnost proizvoda, ne dopušta optimiziranu težinu i smanjenu potrošnju materijala.
Zapravo, većina modela zamora kompozitnih materijala u dizajnu temelji se na hipotetskim proširenjima modela zamora kompozitnih metalnih konstrukcija i stoga se ne mogu koristiti učinkovito ili djelotvorno.
Kako bi se poboljšala učinkovitost primjene kompozitnih materijala kako bi se smanjila težina strukture i produžio životni vijek, čime se smanjio utjecaj na okoliš, D-STANDART rješava ovaj problem iz tri perspektive:
Ubrzavanjem karakterizacije svojstava kompozita na zamor, nema potrebe za ispitivanjem svake vrste slaganja pojedinačno, i konačno, razvojem mogućnosti modeliranja koje povezuju ponašanje velikih struktura sa složenim geometrijama i potencijalnim greškama u proizvodnji s rezultatima ispitivanja.
U tu svrhu, D-STANDART će razviti nove ispitne metode koristeći uzorke opće namjene za ispravnu kvantificiranje parametara materijala koji određuju trajnost kompozita pod cikličkim opterećenjem. Korištenjem visokofrekventnih metoda ispitivanja, vrijeme ispitivanja će se znatno smanjiti. Takva visokofrekventna ispitivanja postići će se sužavanjem temperaturne ovisnosti, uzimajući u obzir samozagrijavanje koje se događa tijekom takvih ispitivanja. Karakterizacija materijala koristit će se u modelima visoke vjernosti za simulaciju rasta defekta u različitim stanjima i na različitim skalama kao funkcija cikličkog opterećenja i brzine.
Za primjenu ovih modela u okruženju industrijskog dizajna, D-STANDART će koristiti modele agenata umjetne inteligencije (AI) koristeći testne podatke i povijesne testne podatke iz projekata za jednostavnu prilagodbu različitim parametrima dizajna i složenim izgledima, čime se ubrzava proces razvoja i komercijalizacije napredne komponente.
Provjera simuliranih performansi trajnosti u sektoru zrakoplovstva i obnovljive energije odabrana je kao dva primjera primjene D-STANDART-a. Osim toga, cirkularnost i održivost procijenit će se putem namjenske procjene životnog ciklusa, troškova životnog ciklusa i analize troškova i koristi.
D-STANDART uključuje devet partnera u četiri zemlje: Francuskoj, Njemačkoj, Nizozemskoj i Ujedinjenom Kraljevstvu. Savjetodavni odbor sastoji se od šest krajnjih korisnika (Rolls Royce, Fokker Aerostructures, Leonardo. Siemens Gamesa, Embraer, Coexpair). Konzorcij će biti potpomognut provjerom zahtjeva za vodom, usmjeravanjem certifikacije projekta i u konačnici podržavanjem preuzimanja rezultata u bliskoj suradnji s Europskim vijećem za modeliranje materijala (EMMC) i Europskim vijećem za karakterizaciju materijala (EMCC). NLR će koordinirati projekt i biti odgovoran za ispitivanje zamora, validaciju modela zamora kompozita i postavljanje digitalne niti.
