QUALIFY | certificering van hybride structuren voor een licht en veilig maritiem transport

Dankzij de doorbraken in composietmaterialen is het mogelijk om primaire maritieme structuren te bouwen die traditioneel van staal zijn gemaakt, bijvoorbeeld de bovenbouw van schepen. Staal en composieten kunnen aan elkaar worden gelijmd tot een hybride verbinding van staal en composietmateriaal. Ondanks de vele voordelen van hybride en composietverbindingen, belet het gebrek aan correcte richtsnoeren voor de goedkeuring en het ontwerp ervan dat ze door de maritieme sector worden toegepast, waardoor het gebruik ervan tot secundaire structuren beperkt blijft. Een van de redenen daarvoor is dat men niet voldoende inzicht heeft in het gedrag en de tekortkomingen van hybride verbindingen op de lange termijn. Opzet van het door de EU gefinancierde QUALIFY-project is deze leemte in de kennis op te vullen om de ontwikkeling van dergelijke richtsnoeren mogelijk te maken, met als doel het gebruik van hybride verbindingen voor primaire structuren in een maritieme omgeving te bevorderen.

Doelstellingen

Het project streeft de volgende doelstellingen na: de certificering van hybride verbindingen voor toepassing in primaire structuren (2022), het gebruik op grote schaal van gelijmde hybride verbindingen in de scheepsbouw (2022- 2025), alsook de geleidelijke vervanging van metalen onderdelen door hybride structuren in andere sectoren, zoals windturbines (2022- 2030).

Aanpak

Het QUALIFY-project is in drie technische (WP1, WP2, WP3) en twee niet-technische werkpakketten opgebouwd:WP4 (management), WP5 (bekendmaking). 

WP1 – Langetermijnprestaties van hybride structuren:evaluatie van de mechanische prestaties van de gelijmde verbinding op de lange termijn onder representatieve bedrijfs- en omgevingsomstandigheden.Het onderzoeksplan spitst zich toe op het begrijpen en voorspellen van het gecombineerde effect van de toegepaste last en de omgevingsomstandigheden, waarbij de invloed van de reële bedrijfsomstandigheden van de hybride structuur wordt weerspiegeld.

WP2 – Inspectie en monitoring:ontwikkeling van een structurele gezondheidsmanagementmethode voor de in-situmonitoring van gelijmde hybride structuren. De methode bestaat uit de volgende elementen:

• Een vroegtijdige voorspelling van schade door middel van verschillende NDT-technieken:vezeloptische rekstroken, thermografie, ultrasone en akoestische emissie, enz.

• Een betrouwbaarheidsbeoordeling van de sensortechnieken om schade als gevolg van de omgevingsomstandigheden te detecteren.

• Richtsnoeren voor het gebruik van NDT-technieken voor de inspectie van gelijmde hybride verbindingen in een maritieme omgeving.

WP3 – Richtsnoeren voor de certificering van hybride verbindingen:ontwikkeling van een certificeringsprocedure voor gelijmde hybride verbindingen (staal/composietmateriaal) die representatief zijn voor mariene en offshorestructuren, met focus op de langetermijnprestaties van de gelijmde verbindingen in mariene en offshoreomgevingen.

Doelgroep

Veel industriesectoren kunnen baat hebben bij de voordelen van composietmaterialen (licht en corrosievast), vooral de offshore-industrie, de maritieme sector en de transportsector. Staal en composieten kunnen aan elkaar worden gelijmd tot een hybride verbinding (staal en composietmateriaal) die meerdere voordelen biedt ten opzichte van bout- en lasverbindingen:

• forse besparingen in de werkingskosten;

• goedkope en snelle productie;

• lage tolerantievereisten ten opzichte van boutverbindingen;

• grotere veiligheid van de constructie; geen warme vorming noch geïnduceerde lasvervormingen;

• mogelijkheid om ongelijksoortige materialen te verbinden, zoals composietmaterialen en staal, wat niet mogelijk is bij lassen.

Referentie(s)

19-0287, Interreg-Qualify

Projectpartners

• MI2
• TU Delft
• Universiteit van Cambridge
• DAMEN
• Bureau Veritas
• UGent
• Com&Sens
• Parkwind
• Lloyd’s Register
• Sirris
• BAE Systems