| Source DB | fr |
|---|
| Institution | ULiège |
|---|
| Code | 26_6666 |
|---|
| Unit | ULiège_u001
|
|---|
| Begin | 10/1/2016 |
|---|
| End | |
|---|
| title fr | Modélisation multi-échelles des matériaux métalliques allégés avec prise en compte des variabilités géométriques et matérielles
|
|---|
| title nl |
|
|---|
| title en | Multiscale modelling of lightweight metallic materials accounting for variability of geometrical and material properties
|
|---|
| Description fr | De nombreuses applications industrielles aérospatiales ou biomédicales requièrent des solutions matérielles optimisées en termes deréduction de poids. De par leur résistance et leur rigidité spécifiques élevées, les matériaux cellulaires ont été développés, et plusieurs techniques basées sur les matériaux métalliques allégés sont investiguées du point de vue matériel et des conditions de production. En plus d'être investiguées expérimentalement pour des applications biomédicales ou de résistance à l'impact, les mousses métalliques et les structures lattices obtenues par fabrication additive sont des solutions prometteuses pour l'allègement de composants critiques. Toutefois, deux défis importants sont à relever dans ce cadre: (i) la variabilité importante des propriétés matérielles et de la géométrie de ces structures causée par leur méthode de production, et (ii) l'absence de méthode numérique pour évaluer detelles structures dans des applications structurales, en particulier en lien avec la rupture macroscopique amorcée par des flambements, plastifications ou ruptures locales.Le projet EnLightenIt traitera ces questions par le développement d'une approche multi-échelles intégrée pour deux classes de matériaux allégés: les mousses métalliques et les structures lattices. L'approche consistera en:(1) la construction de modèles à l'échelle fine prenant en compte la géométrie et les propriétés matérielles locales; (2) la formulation de procédures numériques de transition d'échelles permettant des calculs efficaces sur des structures mousses ou lattices, prenant en compte les conséquences macroscopiques des flambements, plastifications ou ruptures locales; (3) l'incorporation des aspectsstochastiques de leur comportement à l'échelle où ils apparaissent, ainsi que leur propagation aux échelles supérieures; et (4) la validation expérimentale sur des problèmes modèles de rupture compressive de structures lattices à défauts contrôlés.
|
|---|
| Description nl |
|
|---|
| Description en | Several industrial fields, e.g. aerospace or biomedical applications, are striving for optimized material solutions involving weight reduction. Due to their high specific strength and stiffness, cellular solids have been developed, and several competitive techniques based on lightweight metallic materials are currently being investigated from the material and processing viewpoint. Metallic foams and lattices obtained by additive manufacturing are examples of promising alternatives. Besides being investigated experimentally for heat exchange capabilities, biomedical applications or impact loading, they are promising for structural components in safety-critical applications. However, two fundamental computational challenges remain in this context: (i) the high level of variability that originates from the production of such structures both for their microstructural material properties and microstructural geometry, and (ii) the absence of computational tools to assess the suitability of such materials in structural applications, in particular in view of the potential macroscopic localization arising from micro-buckling and failure.The EnLightenIt project will address these questions by building an integrated multiscale approach for two classes of lightweight materials, i.e. metallic foams and latticestructures. The approach will consist in: (1) Building accurate fine scale models for foam and lattice structures, incorporating their local geometry and suitable material properties; (2) Formulating computational scale transition procedures for efficient structural computations for foam and lattice structures, including macroscopic consequences of micro-events (buckling, failure, local plastification); (3) Incorporating stochastics aspects in simulations at the scale where they appear and propagating them towards higher scales; (4) Validating the developments on experimental model problems with controlled compressive failure of bespoke pre-weakened lattice structures.
|
|---|
| Qualifiers | |
|---|
| Personal | |
|---|
| Collaborations | |
|---|
