This paper aims to present a comprehensive investigation to obtain the structural calculations needed to design a rigid panel of aluminum alloy for the wing box beam of an ATR 72–500 aircraft. For this design process, several types of materials, including composites like CFRP, are considered so it is possible to compare the actual existing part made of aluminum to them, thus checking the advantages these new materials offer. The research presents an introduction to structural design and provides a study of the relevant literature. The aircraft's principal characteristics and performance abilities were collected so that structural loads can be computed. Research used several methods, a design using conventional methods, applying the theory of elasticity is performed using the Theory of Farrar, allowing us to obtain an analytical solution to the problem, followed by checking the obtained results using Ansys FEM software combined with the parts being designed with CATIA. Furthermore, this same panel is calculated using composite materials instead of conventional aluminum, allowing us to compare both solutions. This research shed light on the intricate process of aircraft structural design, materials selection, and calculation methodologies, highlighting the ongoing pursuit of new and advanced materials. This paper makes clear that using composite materials presents several advantages over traditional ones, allowing for lighter, safer, more fuel-efficient, and more sustainable aircraft. The use of composite materials in the construction of airplane structures is driven by many factors. The results show that the chosen composite materials reduce weight, are durable, have low maintenance requirements, reduce noise, enhance fuel economy, and are resistant to corrosion.
In this report, the details of an investigation into the e ect of the low induction wind turbines on the Levelised Cost of Electricity (LCoE) in a 1GW o shore wind farm is outlined. The 10 MW INNWIND.EU conventional wind turbine and its low induction variant, the 10 MW AVATAR wind turbine, are considered in a variety of 10x10 layout configurations. The Annual Energy Production (AEP) and cost of electrical infrastructure were determined using two in-house ECN software tools, namely FarmFlow and EEFarm II. Combining this information with a generalised cost model, the LCoE from these layouts were determined. The optimum LCoE for the AVATAR wind farm was determined to be 92.15 e/MWh while for the INNWIND.EU wind farm it was 93.85 e/MWh. Although the low induction wind farm o ered a marginally lower LCoE, it should not be considered as definitive due to simple nature of the cost model used. The results do indicate that the AVATAR wind farms require less space to achieve this similar cost performace, with a higher optimal wind farm power density (WFPD) of 3.7 MW/km2 compared to 3 MW/km2 for the INNWIND.EU based wind farm.
“Critical Making in Collaboration with Nature”, discusses the outcomes of the Making Sustainability Work project from Fall 2020. With support of CoECI Zaaigelden scheme, the Critical Making learning community put together a group of makers from research, education and industry to explore the implications of designing with natural materials and biological processes, such as biopolymers, fungal composites and bacteria dye. By following a selection of modules from the Fabricademy global training program, participants explored hands-on techniques to create their own design materials and colours from renewable and biodegradable resources and documented their journeys. The shared experience was reflected upon in a series of interviews and essays touching on the following questions: • In what way do unruly natural materials challenge ways of doing and teaching design? • How do grown materials fit into or challenge makers’ goals of sustainability?• What is needed to bring biological processes into communities of practice in the field of design, art and making?• How and when does criticality emerge in the making process? • How do processes of thinking and doing intersect and what is the role of social interactions and collaboration?
Hoogwaardig afvalhout van bewoners, bouwbedrijven en meubelmakers blijft momenteel ongebruikt omdat het te arbeidsintensief is om grote hoeveelheden ongelijke stukken hout van verschillende afmetingen en soorten te verwerken. Waardevol hout wordt waardeloos afval, tegen de principes van de circulaire economie in. In CW.Code werken Powerhouse Company, Bureau HUNC en Vrijpaleis samen met de HvA om te onderzoeken hoe een toegankelijke ontwerptool te ontwikkelen om upcycling en waardecreatie van afvalhout te faciliteren. In andere projecten hebben HvA en partners verschillende objecten gemaakt van afvalhout: een stoel, een receptiebalie, kleine meubels en objecten voor de openbare ruimte, vervaardigd met industriële robots. Deze objecten zijn 3D gemodelleerd met behulp van specifieke algoritmen, in de algemeen gebruikte ontwerpsoftware Rhino en Grasshopper. De projectpartners willen nu onderzoeken hoe deze algoritmen via een toegankelijke tool bruikbaar te maken voor creatieve praktijken. Deze tool integreert generatieve ontwerpalgoritmen en regelsets die rekening houden met beschikbaar afvalhout, en de ecologische, financiële en sociale impact van resulterende ontwerpen evalueren. De belangrijkste ontwerpparameters kunnen worden gemanipuleerd door ontwerpers en/of eindgebruikers, waardoor het een waardevol hulpmiddel wordt voor het co-creëren van circulaire toepassingen voor afvalhout. Dit onderzoek wordt uitgevoerd door HvA Digital Production Research Group, met bovengenoemde partners. HUNC heeft ervaring met stadsontwikkeling waarbij gebruik wordt gemaakt van lokaal gekapt afvalhout. Vrijpaleis biedt toegang tot een actieve, lokale community van makers met een sterke band met buurtbewoners. Powerhouse Company heeft ervaring in het ontwerpen met hout in de bouw. Alle drie kunnen profiteren van slimmere circulaire ontwerptools, waarbij beschikbaar materiaal, productiebeperkingen en impactevaluatie worden geïntegreerd. De tool wordt ontwikkeld en getest voor twee designcases: een binnenmeubelobject en een buitengevelelement. Bevindingen hiervan zullen leidend zijn bij de ontwikkeling van de tool. Na afronding van het project is een bètaversie gereed voor validatie door ontwerpers, bewonerscollectieven en onderzoek/onderwijs van de HvA.
