先進(jìn)的復(fù)合材料正在許多領(lǐng)域取得進(jìn)展，特別是航空航天、汽車和可再生能源，因?yàn)樗鼈冎亓枯p，有助于節(jié)省能源。仍然缺少的是準(zhǔn)確和快速的預(yù)生產(chǎn)方法，以優(yōu)化此類大型復(fù)合結(jié)構(gòu)的耐用性。因此，新啟動的歐盟資助項(xiàng)目D-STANDART的目的是開發(fā)有效的方法，在現(xiàn)實(shí)條件下模擬任何設(shè)計(jì)的大型復(fù)合結(jié)構(gòu)的耐用性。

先進(jìn)的復(fù)合材料在實(shí)現(xiàn)碳中和未來的努力中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，使結(jié)構(gòu)既耐磨又輕，因此節(jié)能，例如在航空航天和風(fēng)力渦輪機(jī)部門。大型復(fù)合結(jié)構(gòu)的更多使用引起了人們對其耐損壞性和耐久性的擔(dān)憂，目前通常使用不精確和耗時的技術(shù)進(jìn)行評估。這些尺度的結(jié)構(gòu)會經(jīng)歷極端的載荷和應(yīng)力，特別是當(dāng)優(yōu)化到盡可能少地使用材料時。因此，準(zhǔn)確可靠的疲勞評估對于可持續(xù)未來所需的輕質(zhì)結(jié)構(gòu)的長期完整性是必要的。

D-STANDART的目標(biāo)是開發(fā)快速有效的方法來模擬在現(xiàn)實(shí)條件下（負(fù)載、環(huán)境）具有任意鋪設(shè)的大規(guī)模復(fù)合結(jié)構(gòu)的耐用性。

目前，對復(fù)合材料疲勞缺乏足夠的了解通常使用保守的設(shè)計(jì)方法來處理，以確保操縱檢測或未檢測到的撞擊損害不會導(dǎo)致裂紋生長和故障。雖然這種謹(jǐn)慎的設(shè)計(jì)方法確保了產(chǎn)品安全，但它不允許優(yōu)化重量和減少材料使用。

事實(shí)上，設(shè)計(jì)中的大多數(shù)復(fù)合材料疲勞建模都是基于復(fù)合材料金屬結(jié)構(gòu)疲勞模型的假設(shè)擴(kuò)展，因此無法高效或有效地使用。

為了提升復(fù)合材料的應(yīng)用性能，以減少結(jié)構(gòu)重量并延長壽命，從而減少對環(huán)境的影響，D-STANDART從三個角度解決這個問題：

通過加快對復(fù)合材料疲勞性能的表征，無需單獨(dú)測試每種類型的鋪設(shè)，最后，通過開發(fā)建模能力，將具有復(fù)雜幾何形狀和潛在制造缺陷的大型結(jié)構(gòu)的行為與測試結(jié)果聯(lián)系起來。

為此，D-STANDART將開發(fā)使用通用試樣的新測試方法，以正確量化確定循環(huán)載荷下復(fù)合材料耐久性的材料參數(shù)。通過使用高頻測試方法，測試時間將大大縮短。這種高頻測試將通過縮小溫度依賴性來實(shí)現(xiàn)，從而考慮此類測試期間發(fā)生的自加熱。材料表征將用于高保真模型，以模擬各種鋪設(shè)和不同尺度的缺陷生長，作為循環(huán)加載和速率的函數(shù)。

為了在工業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)境中應(yīng)用這些模型，D-STANDART將使用人工智能（AI）代理模型，使用來自項(xiàng)目的測試數(shù)據(jù)和歷史測試數(shù)據(jù)，以輕松適應(yīng)不同的設(shè)計(jì)參數(shù)和復(fù)雜的布局，從而加快高級組件的開發(fā)和商業(yè)化進(jìn)程。

選擇驗(yàn)證航空航天和可再生能源部門的模擬耐用性性能作為D-STANDART的兩個應(yīng)用實(shí)例。此外，將通過專門的生命周期評估、生命周期成本計(jì)算和成本效益分析來評估循環(huán)性和可持續(xù)性。

D-STANDART涉又來目四個國家法國、德國、何蘭和英國）的九個合作似伴。咨詢委員會由六個最終用戶 (Rolls Royce、Fokker Aerostructures、Leonardo . Siemens Gamesa、Embraer、 Coexpair)組成，將通過驗(yàn)證要水、指導(dǎo)項(xiàng)目的認(rèn)證萬法以及最終支持與歐洲材料建模理事會(EMMC)和歐洲材料表征理事會(EMCC)緊密保持一致來支持成果吸收來支持該財(cái)團(tuán)。NLR將協(xié)調(diào)該項(xiàng)目，并負(fù)責(zé)疲勞測試、復(fù)合材料的疲勞模型驗(yàn)證和設(shè)置數(shù)字線程。

此文由中國復(fù)合材料工業(yè)協(xié)會翻譯，文章不用于商業(yè)目的，僅供行業(yè)人士交流，引用請注明出處。