Szybsza i tańsza budowa kadłubów
Odzwierciedlając ducha i wartości pracy zespołowej, duże międzynarodowe konsorcjum, w skład którego wchodzi 57 partnerów z 18 krajów, zainicjowało finansowany przez UE projekt MAAXIMUS (More affordable aircraft structure through extended, integrated, and mature numerical sizing). Zespół rozpoczął prace nad umożliwieniem szybszego projektowania prawidłowej już za pierwszym razem konstrukcji wysoce zoptymalizowanego kadłuba kompozytowego. Obszary wymagające udoskonalenia to m.in. jednorazowy montaż, przystosowanie procesów linii montażowej do właściwości kompozytu, wyższe poziomu ufności i krótsze czasy cyklu symulacji. Technologie mają skrócić czas projektowania i zmniejszyć koszt odpowiednio o 20% i 10%. Skrócą też czas montażu o połowę i zredukują koszty produkcji i masę o 10%. W czasie szóstego z ośmiu lat projektu, badacze kontynuowali prace nad udoskonalaniem technik optymalizacji wielokryteriowej, dokonując postępów w kierunku uproszczonego modelu akustycznego, modelu danych kompozytów i uwzględnienia danych z badań nieniszczących (NDI). Zespół również stworzył model kosztowy na podstawie sparametryzowanego standardowego kadłuba. Równocześnie zespół ukończył większość prac projektowych nad składowymi komponentami konstrukcyjnymi do testów fizycznych i symulacje procesów produkcyjnych. Próbki z testów produkcyjnych zostały już wykorzystane do porównania wyników doświadczalnych i obliczeniowych i dostępne są wszystkie dane NDI o wadach na poziomie próbki. Prawdopodobnie największa część projektu MAAXIMUS dotyczy symulacji zachowań materiałów kompozytowych podczas inicjowania uszkodzenia, propagacji i awarii ostatecznej. Zakrojone na szeroką skalę i kompleksowe prace skupiają się na opracowaniu modeli z uwzględnieniem uszkodzeń od skali mikro po skalę beczki, z odpowiednim sprzężeniem między skalami i dokładną kontrolą błędu w rozwiązaniu. Zmniejszenie niepewności odgrywa krytyczną rolę w redukcji nadmiaru, co przekłada się na redukcję masy, kosztu i czasu. Nowa platforma testowa do testowania dużych komponentów konstrukcyjnych wyeliminuje potrzebę przeprowadzania testów bębnowych na potrzeby certyfikacji. Projekt MAAXIMUS zbliża się do mety, poświęcając końcowe miesiące na pełnoskalową walidację metod symulacji i procedur testowania. Zakończenie powodzeniem będzie oznaczało przekazanie potężnych narzędzi w ręce producentów samolotów, wspierając ich w dążeniu do znacznej redukcji czasu i kosztu projektowania i montażu kompozytowych kadłubów samolotowych.
Słowa kluczowe
Kadłub, kompozyty, samolot, projektowanie oparte na symulacji
