Ten serwis wykorzystuje pliki cookies. Korzystanie z witryny oznacza zgodę na ich zapis lub odczyt wg ustawień przeglądarki.
MAAXIMUS (More Affordable Aircraft structure through eXtended, Integrated, and Mature nUmerical Sizing)strza³ka

Projekt realizowany w ramach 7. Programu Ramowego UE, Aeronautyka i Transport Lotniczy, FP7-AAT-2007-RTD-1.

Projekt MAAXIMUS rozpoczÄ…Å‚ siÄ™ w 2008 r., a jego zakoÅ„czenie przewidziane jest na rok 2013. Projekt jest koordynowany przez firmÄ™ AIRBUS FRANCE SAS. Jest wspólnym przedsiÄ™wziÄ™ciem 58 partnerów (producentów samolotów, specjalistów od zachowania siÄ™ materiałów, ekspertów w zakresie mechaniki komputerowej oraz centrów testowania z sektora przemysÅ‚owego i szkół wyższych) z 18 krajów, majÄ…cym na celu wzmocnienie konkurencyjnoÅ›ci i dalszy rozwój europejskiego przemysÅ‚u lotniczego, zgodnie z celami wytyczonymi w paragrafie AAT.2007.4.4.1 Programu Prac 7 Programu Ramowego UE. Budżet caÅ‚ego projektu przekracza 67 milionów EUR. W ramach projektu wykonana zostanie część kadÅ‚uba samolotu łącznie z  opracowaniem projektu. Główne cele projektu to:

  • Skrócenie o 50% czasu montażu dużych elementów kompozytowych poprzez zwiÄ™kszenie stopnia integracji procesu projektowania. Zademonstrowanie osiÄ…gniÄ™cia celu poprzez zmontowanie dwóch kompozytowych kadÅ‚ubów, z których każda zmontowana zostanie za pierwszym podejÅ›ciem;
  • Zmniejszenie ciężaru konstrukcji o 10%  i powtarzalnych kosztów produkcji o 5% w porównaniu z wynikami osiÄ…gniÄ™tymi w projekcie ALCAS;
  • Zmniejszenie o 20% czasu projektowania i wdrożenia samolotu oraz zmniejszenie o 10% kosztów poprzez zwiÄ™kszenie: stopnia integracji dziaÅ‚aÅ„ i wiÄ™kszÄ… powtarzalność (wykorzystanie nieliniowej analizy elementów skoÅ„czonych w pÄ™tlach optymizacji), powszechnoÅ›ci (tysiÄ…ce zmiennych projektowych w odróżnieniu od setek stosowanych dziÅ›) oraz zaufania do wirtualnej oceny zachowania siÄ™ konstrukcji podczas procesu optymizacji;
  • Dalsze zmniejszenie o 5% kosztów opracowania kadÅ‚uba poprzez zapewnienie możliwoÅ›ci wiarygodnego wirtualnego testowania dużych konstrukcji kompozytowych z wykorzystaniem zaawansowanych zasad zachowania materiałów kompozytowych, znacznie bardziej zaawansowanej geometrii oraz opisu montażu. ZakÅ‚ada siÄ™  stworzenie  numerycznego modelu caÅ‚ego samolotu pasażerskiego oraz jego optymalizacjÄ™, a ponieważ trzeba bÄ™dzie rozwiÄ…zywać zadania o rozmiarze przeszÅ‚o miliarda niewiadomych, zakres projektu obejmuje także efektywne techniki obliczeÅ„ równolegÅ‚ych na klastrach i komputerach wielo-procesorowych.

Innowacyjne struktury kompozytowe stworzone w ramach projektu MAAXIMUS wraz z prawidłową oceną i szybszymi pracami rozwojowymi zapewnią budowę samolotów po niższych kosztach oraz skrócenie okresu wprowadzenia na rynek.

Zespół Fundacji Technology Partners pod kierownictwem doc. Krzysztofa Wiśniewskiego jest jedynym uczestnikiem z Polski w tym projekcie. Zadania przewidziane do realizacji przez stronę polską dotyczą analizy wrażliwości usztywnionych paneli na parametry konstytutywne i strukturalne. Są one przedstawione poniżej.

Analiza wrażliwości dla nieliniowej statyki powłok

Celem jest rozwinięcie metodologii oraz przygotowanie narzędzi programowych, które pozwolą na przeprowadzenie analizy wrażliwości powłok kompozytowych ze względu na parametry materiałowe i geometryczne warstw w czasie pracy konstrukcji. Zadanie to zawiera następujące zadania składowe:

  • RozwiniÄ™cie i implementacja modeli konstytutywnych, które majÄ… zostać użyte w nieliniowej statyce powÅ‚ok w analizie metodÄ… elementów skoÅ„czonych paneli wykonanych z ortotropowych laminatów.
  • RozwiniÄ™cie i implementacja moduÅ‚u do obliczeÅ„ wrażliwoÅ›ci projektowej ze wzglÄ™du na grubość warstwy i kÄ…ty uÅ‚ożenia włókien w kompozytowych pokryciach kadÅ‚ubów samolotów. Użyta zostanie bezpoÅ›rednia (analityczna) metoda okreÅ›lania funkcji i różniczkowania do obliczenia parametrów konstytutywnych i wrażliwoÅ›ci.
  • Wyznaczenie statycznych rozwiÄ…zaÅ„ oraz wrażliwoÅ›ci dla testowanego  panelu.

Model konstytutywny i analiza wrażliwości na parametry mikrostruktury

Celem jest rozwinięcie metodologii i przygotowanie narzędzia programowego pozwalającego na wykonanie analizy wrażliwości powłok kompozytowych ze względu na parametry mikrostrukturalne warstw w czasie pracy ustroju. Zadanie to zawiera następujące zadania składowe:

  • Identyfikacja zostanie przeprowadzona na podstawie anizotropowych wÅ‚asnoÅ›ci warstwy tkaniny z uwzglÄ™dnieniem mikrostruktury. Zastosowane zostanie w tym celu podejÅ›cie numeryczne w oparciu o MetodÄ™ Elementów SkoÅ„czonych (MES) jak również koncepcjÄ™ Reprezentatywnego Elementu ObjÄ™toÅ›ciowego (RVE). Zostanie rozwiniÄ™ty także zastÄ™pczy model konstytutywny dla przekroju kompozytu z warstwami anizotropowymi.
  • RozwiniÄ™cie moduÅ‚u analizy wrażliwoÅ›ci dla zastÄ™pczego modelu konstytutywnego dla przekroju kompozytu z warstwami anizotropowymi. Jako zmienne projektowe posÅ‚użą: materiaÅ‚ oraz parametry mikrostruktury. Zostanie zaimplementowane różniczkowanie wprost oraz analitycznie (w celu weryfikacji zostanie użyta także metoda różnic skoÅ„czonych).
  • Obliczenie rozwiÄ…zaÅ„ benchmarków oraz kompozytowego panelu z zakresu statyki oraz analizy wrażliwoÅ›ci.