‘Scherp’ ontwerpen met een wereldprimeur

2 minuten leestijd

NLR heeft als eerste een testmachine aangeschaft die helpt om gedrag van materiaal, bij specifieke belastingen, veel sneller in kaart te brengen dan tot op heden mogelijk was. Dit stelt NLR in staat om scherper ontwerpregels op te stellen. Dat is niet alleen kostenbesparend, maar zorgt ook voor minder resource-gebruik en dus afval met behoud van de gewenste kwaliteit.

Environmental structure testing

Snelheid is geboden in de overgang naar een meer duurzame samenleving. Dat geldt ook voor het ontwerpen en produceren van industriële toepassingen. Indien een ontwerper eerder en scherper in kaart kan brengen hoe een product met minder materiaal toch voldoet aan de gewenste kwaliteit en veiligheidseisen, dan draagt dat bij aan een voortvarende, duurzame transitie.

Trots presenteert NLR de Instron E20000: de eerste elektrische 20kN vermoeiingsmachine ter wereld. Voorheen waren deze hoge krachten uitsluitend mogelijk met hydraulische machines. Voor testen op gangbare proefstukken van bijvoorbeeld aluminium, rvs of titanium is 20kN een soort minimum. Daarbij kan deze elektrische machine de testen op hogere snelheden uitvoeren. Denk aan frequenties van 100Hz vergeleken met hydraulische machines die, zeker bij grote vervormingen, ca. 3Hz halen. Naast het bestaande park van (hydraulische) vermoeiingsmachines is NLR nu klaar voor de toekomstige vraag naar physics based-onderbouwing van vermoeiingsgedrag van metalen.

Duurzame filosofie

Vorig jaar publiceerde NLR het whitepaper ‘Aircraft structural design. Hierin worden verbeteringen geschetst van het begrip en modellering van materiaalgedrag om grote stappen in het vliegtuigontwerp mogelijk te maken. In de publicatie introduceert NLR de zogenoemde green fatigue design philosophy. Deze op duurzaamheid gerichte ontwerpfilosofie vermindert de noodzakelijke voorzichtigheid bij de toepassing van ontwerprandvoorwaarden, die vanuit vermoeiingsoogpunt – dat materiaal onder een lage, wisselende belasting bezwijkt – gelden.
Dit ontwerpconservatisme biedt een marge om onzekerheden zoals over materiaaleigenschappen af te dekken. Minder conservatisme betekent minder afval, een kleinere footprint en daarmee dus ‘groener’. Dit vraagt uiteraard wel om een gevalideerde, sterk verbeterde modellering van het vermoeiingsgedrag die duidelijk aangeeft, wanneer in een stuk materiaal een kerf kan ontstaan die verder uitscheurt met een mogelijke breuk tot gevolg.

Prominente bijdrage

NLR is van oudsher sterk in kennis omtrent vermoeiing. Op dit moment leggen experts de laatste hand aan een physics based-modellering van scheurgroei-gedrag, die naar hun mening de huidige empirische formules overbodig maakt. Onderbouwing van deze formulering is een jarenlang testtraject geweest, waarbij vele honderden proefstukken zijn onderworpen aan een vermoeiingstest. Dit is gedaan voor een belangrijke aluminiumlegering. Kentallen voor andere metalen zullen later volgen. De testafdeling speelt daarbij een prominente rol in de validatie van die formulering om ervoor te zorgen dat in de toekomst ontwerpen nog scherper (en goedkoper) tot stand kunnen komen.

Laatste nieuws

Defensie en Veiligheid

21 mei 2025

Lancering QRDF: snelle drone-innovaties voor Defensie

Voor defensie spelen onbemenste systemen (drones) een steeds belangrijkere rol in het uitvoeren van hun taak. De oorlog in Oekraïne laat daarbij zien dat ze grootschalig worden ingezet: het is hiermee niet alleen een strijd tussen krijgsmachten, maar ook een strijd tussen industrieën en innovatie. Een belangrijke factor op het slagveld is wie het meest […]
Ruimtevaarttechnologie

08 mei 2025

Versneld meer Nederlandse autonomie in de ruimte

De oorlog in Oekraïne speelt een duidelijke rol in de spanningen tussen de huidige geopolitieke machtsblokken. De wereld voelt daardoor minder veilig dan dat die was voor de inval door Rusland. Als bondgenoot van de NAVO vraagt dit ook Nederland om een bijdrage te leveren om gezamenlijk gepaste maatregelen te treffen. Dat geldt tevens voor […]
NLR Marknesse - June 2018
NLR corporate

17 april 2025

Benoeming nieuw bestuur voor Koninklijke NLR

De Raad van Toezicht van NLR – Nederlands Lucht- en Ruimtevaartcentrum heeft Tineke van der Veen, Jan Lintsen en Martin Nagelsmit per 1 juni 2025[1] benoemd tot het nieuwe collegiale bestuur van de toegepast onderzoeksorganisatie. Hiermee nemen zij de verantwoordelijkheden over van de huidige algemeen directeur Michel Peters die met pensioen gaat. Een toenemende complexiteit […]