Napredni kompozitni materijali napreduju u mnogim oblastima, posebno u vazduhoplovstvu, automobilskoj industriji i obnovljivoj energiji, jer su lagani i pomažu u uštedi energije. Ono što još uvijek nedostaje su precizne i brze metode prije proizvodnje za optimizaciju trajnosti tako velikih kompozitnih struktura. Stoga je cilj novopokrenutog projekta D-STANDART koji finansira EU da razvije efikasne metode za simulaciju trajnosti velikih kompozitnih konstrukcija bilo kojeg dizajna u realnim uslovima.
Napredni kompoziti igraju vitalnu ulogu u nastojanjima da se postigne neutralna budućnost ugljika, čineći strukture koje su i otporne na habanje i lagane, a samim tim i energetski efikasne, na primjer u sektoru zrakoplovstva i vjetroturbina. Povećana upotreba velikih kompozitnih struktura izaziva zabrinutost oko njihove otpornosti na oštećenja i izdržljivosti, koje se trenutno obično procjenjuju korištenjem nepreciznih tehnika koje zahtijevaju vrijeme. Konstrukcije na ovim skalama doživljavaju ekstremna opterećenja i naprezanja, posebno kada su optimizirane za korištenje što manje materijala. Stoga je precizna i pouzdana procjena zamora neophodna za dugoročni integritet lakih konstrukcija potrebnih za održivu budućnost.
Cilj D-STANDART-a je da razvije brze i efikasne metode za simulaciju trajnosti kompozitnih konstrukcija velikih razmera sa proizvoljnim rasporedom u realnim uslovima (opterećenje, okruženje).
Trenutno, nedostatak adekvatnog razumijevanja zamora kompozita obično se rješava korištenjem konzervativnih pristupa dizajnu kako bi se osiguralo da detektovana ili neotkrivena oštećenja od udara ne dovedu do rasta pukotina i loma. Iako ovaj pažljiv pristup dizajnu osigurava sigurnost proizvoda, on ne dopušta optimiziranu težinu i smanjenu upotrebu materijala.
U stvari, većina kompozitnog modeliranja zamora u dizajnu temelji se na hipotetičkim proširenjima modela zamora kompozitne metalne strukture i stoga se ne može koristiti efikasno ili efektivno.
U cilju poboljšanja performansi primjene kompozitnih materijala kako bi se smanjila težina konstrukcije i produžio vijek trajanja, čime se smanjio utjecaj na okoliš, D-STANDART rješava ovaj problem iz tri perspektive:
Ubrzavanjem karakterizacije kompozitnih svojstava zamora, nema potrebe za testiranjem svake vrste polaganja pojedinačno, i konačno, razvojem sposobnosti modeliranja koje povezuju ponašanje velikih konstrukcija sa složenim geometrijama i potencijalnim greškama u proizvodnji s rezultatima ispitivanja.
U tu svrhu, D-STANDART će razviti nove metode ispitivanja koristeći uzorke opće namjene kako bi ispravno kvantificirao parametre materijala koji određuju trajnost kompozita pod cikličnim opterećenjem. Korištenjem visokofrekventnih metoda testiranja, vrijeme testiranja će se znatno smanjiti. Takvi visokofrekventni testovi će se postići sužavanjem temperaturne zavisnosti, uzimajući u obzir samozagrevanje koje se dešava tokom takvih testova. Karakterizacija materijala će se koristiti u modelima visoke vjernosti kako bi se simulirao rast defekta u različitim layoversima i na različitim razmjerima 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 kako bi se lako prilagodio različitim dizajnerskim parametrima i složenim izgledima, ubrzavajući na taj način proces razvoja i komercijalizacije napredne komponente.
Kao dva primjera primjene D-STANDART-a odabrana je provjera performansi simulirane izdržljivosti u sektoru zrakoplovstva i obnovljivih izvora energije. Osim toga, kružnost i održivost će se procijeniti kroz namjensku procjenu životnog ciklusa, određivanje troškova životnog ciklusa i analizu troškova i koristi.
D-STANDART uključuje devet partnera u četiri zemlje: Francuskoj, Njemačkoj, Holandiji i Ujedinjenom Kraljevstvu. Savjetodavni odbor se sastoji od šest krajnjih korisnika (Rolls Royce, Fokker Aerostructures, Leonardo. Siemens Gamesa, Embraer, Coexpair), Konzorcij će biti podržan provjeravanjem zahtjeva za vodom, vođenjem sertifikacije projekta i konačnom podrškom preuzimanju rezultata u bliskoj saradnji sa Evropskim savetom za modeliranje materijala (EMMC) i Evropskim savetom za karakterizaciju materijala (EMCC). NLR će koordinirati projekt i biti odgovoran za ispitivanje na zamor, validaciju modela zamora kompozita i postavljanje digitalne niti.
