Sviluppo della metodologia e validazione della progettazione run-out degli irrigidimenti a peso ottimizzato per le future ali in composito
Data
Breve relazione
DOVER ha mirato a sviluppare uno strumento e una metodologia di ottimizzazione della progettazione dedicati a supportare la progettazione di configurazioni di pannelli irrigiditi compositi dal design innovativo e dal peso ottimizzato con la capacità di migliorare tutte le aree e i parametri di configurazione come geometrie, sequenze di impilamento o rivetti anti-pelatura. La precisione e l'affidabilità della metodologia risultante sono state validate attraverso prove sperimentali.
La soluzione proposta da DOVER è stata la creazione e la validazione di uno strumento e di una metodologia di progettazione che consentano l'ottimizzazione dei pannelli compositi irrigiditi strutturali delle ali. Lo strumento sviluppato fornisce un ambiente per lo studio di progetti leggeri innovativi, inclusa la geometria del rinforzo, lo spessore e la disposizione dei diversi componenti, la forma della rastremazione o la configurazione dei rivetti anti-pelatura. Utilizzando questo strumento, il progettista può prevedere il cedimento di qualsiasi configurazione di run-out degli irrigidimenti e ottenere un'ottimizzazione globale del pannello con notevole risparmio di tempo, poiché non richiede complessi modelli numerici per prevederne il comportamento, ed economico, poiché non è necessario effettuare costose campagne di test.
Per realizzare questa soluzione DOVER si è strutturata in diverse fasi che garantiscono la massima qualità, precisione e affidabilità. Attraverso un primo studio sperimentale del comportamento del pannello irrigidito, viene stabilita una base sperimentale che viene utilizzata per sviluppare un modello e generare una metodologia per prevedere la comparsa del cedimento. Questa metodologia viene messa in pratica progettando diverse configurazioni innovative di pannelli irrigiditi. Le soluzioni ottimizzate vengono valutate e correlate con i risultati sperimentali. A tal fine, in una fase finale, sono stati realizzati pannelli mono-irrigiditi e sono state rilevate le tensioni e le deformazioni al momento della mancata validazione dello sviluppo.
Il lavoro svolto per raggiungere i suddetti obiettivi è stato strutturato in quattro compiti principali:
Compito 1.- Definizione delle campagne di prova, fabbricazione dei provini ed esecuzione delle campagne di prove iniziali, compreso l'impatto sui provini, prove di trazione e compressione, sia statiche che di fatica dopo l'impatto, ed esecuzione di queste prove a temperatura ambiente, in condizioni fredde e in condizioni umide e calde.
Compito 2.- Preparazione di modelli agli elementi finiti, correlando i loro risultati con i risultati ottenuti sperimentalmente per il successivo sviluppo di una metodologia e di un criterio che permetta di prevedere l'insorgenza del guasto.
Task 3.- Sviluppo di pannelli irrigiditi innovativi attraverso strategie di ottimizzazione in semplici modelli ad elementi finiti utilizzando la metodologia di progetto.
Compito 4.- Validazione dei nuovi progetti attraverso prove sperimentali su provini mono-irrigiditi sottoposti a trazione e compressione sia con carichi statici che con fatica dopo l'urto.
