Schnellere und billigere Rumpfentwicklung
Im Geiste der Teamarbeit hat sich ein riesiges internationales Konsortium von 57 Partnern aus 18 Ländern im EU-finanzierten Projekt "More affordable aircraft structure through extended, integrated, and mature numerical sizing" (MAAXIMUS) zusammengetan. Das Team wollte die schnellere Entwicklung eines hochoptimierten Kompositrumpfs mit besseren Ergebnissen beim ersten Mal ermöglichen. Zu den Bereichen für Verbesserungen gehören Einzel-One-Shot-Montage, Anpassung von Montagelinienprozessen für Verbundeigenschaften, bessere Konfidenzniveaus und kürzere Zykluszeiten von Simulationen. Die Technologien sollen die Entwicklungszeit und die Kosten um 20% bzw. 10% reduzieren. Die Montagezeit soll halbiert und die Produktionskosten sowie das Gewicht um 10% reduziert werden. Im sechsten Jahr des achtjährigen Projekts fuhren die Forscher fort, die Multi-Kriterien-Optimierungstechniken zu verbessern und erreichten Fortschritte für ein vereinfachtes akustisches Modell, das Komposit-Datenmodell und die Berücksichtigung von Daten aus der zerstörungsfreien Prüfung (NDI). Das Team schloss außerdem das Kostenmodell auf Basis eines parametrisierten generischen Rumpfs ab. Gleichzeitig beendete das Team den Großteil der Entwurfsarbeit für Strukturkomponenten für physikalische Tests und Simulationen von Fertigungsprozessen. Die Probestücke für die Herstellung wurden bereits für Vergleiche der experimentellen und berechneten Ergebnisse verwendet und alle NDI-Defektdaten auf Stückebene stehen zur Verfügung. Der vielleicht größte Teil von MAAXIMUS beschäftigt sich mit der Simulation von Verhaltensweisen von Verbundmaterial während der Schadensinitiation, der Ausbreitung und des endgültigen Bruchs. Umfangreiche und umfassende Arbeiten konzentrierten sich auf die Entwicklung von Modellen unter Berücksichtigung von Schäden auf Mikroebene bis hin zur Komponentenebene, wobei die Skalen korrekt gekoppelt und der Fehler in der Lösung sorgfältig kontrolliert wurden. Die Reduzierung von Unsicherheiten spielt eine wichtige Rolle bei der Verringerung von Redundanz, was zu einer Verringerung bei Gewicht, Kosten und Zeit führt. Eine neue Testvorrichtung für große Bauteile wird die Notwendigkeit für einen Barrel-Test für die Zertifizierung beseitigen. MAAXIMUS steht kurz vor der Vollendung und die letzten Monate widmen sich der umfassenden Validierung von Simulationsmethoden und Prüfverfahren. Der erfolgreiche Abschluss wird Flugzeugherstellern leistungsfähige Werkzeuge an die Hand geben, die sie bei den Bemühungen unterstützen, Zeit und Kosten für die Entwicklung und Fertigung von Flugzeugrümpfen aus Verbundstoff deutlich zu reduzieren.
Schlüsselbegriffe
Rumpf, Verbundwerkstoffe, Flugzeuge, simulationsbasiertes Design
