2007/2008

41228 Kompositte letvægtskonstruktioner

Engelsk titel: 


Composite Lightweight Structures

Sprog:


Point (ECTS )

  10

Kursustype:   

Civil- Videregående Kursus
Kurset udbydes under Tompladsordningen


Skemaplacering:

E4

E4A bruges hovedsageligt til forelæsninger og øvelser, E4B primært til projektarbejde


 

Undervisningsform:

Forelæsninger, projektarbejde i grupper af 2 studerende, besøg på forskningsinstitutioner og virksomheder, eksperimentelle øvelser

Kursets varighed:

13-uger

Eksamensplacering:

F4A,   E4A 

Evalueringsform:

Varighed eksamen:

Hjælpemidler:

Bedømmelsesform:

Tidligere kursus:

41222.41226

Pointspærring:

Faglige forudsætninger:

Ønskelige forudsætninger:

,
                                          

Overordnede kursusmål:

At give deltagerne den nødvendige teoretiske baggrund for at kunne udføre styrkeanalyser af letvægtskonstruktioner i fiberarmerede kompositmaterialer. Deltageren skal på denne baggrund kunne dimensionere såvel konventionelle afstivede enkeltskinds-konstruktioner, samt avancerede sandwich-konstruktioner udført af kompositter, som glas-, kul- eller aramid-fiberarmerede polymerer med cellulære, honeycomb eller korrugerede kernematerialer. Endvidere vil deltagerne få et indblik i produktionsmetoder anvendt i kompositindustrien i dag.


Læringsmål:

En studerende, der fuldt ud har opfyldt kursets mål, vil kunne:

  • Designe og beregne responset af fiberarmerede plastkomposit-konstruktioner (letvægtskonstruktioner) udsat for en vilkårlig belastningstype
  • Redegøre for tilgængelige konstruktionsmaterialer indenfor fiberarmerede plastkomposit-konstruktioner og disse materialers egenskaber, fordele og ulemper.
  • Redegøre for typisk anvendte produktionsmetoder og forstå deres indflydelse på konstruktionens egenskaber
  • Redegøre for disse letvægtskonstruktioners anvendelse indenfor forskellige industrielle områder.
  • Redegøre for de grundlæggende principper indenfor klassisk laminat- og sandwich-teori.
  • Anvende de teoretiske værktøjer til at analysere og forstå virkemåden af letvægtskonstruktioner i fiberarmerede plastkompositter.
  • Kombinere de klassiske teoretiske design- og analyse-værktøjer og udvikle et eget beregningsværktøj, der kan bruges til at analysere specifikke letvægtskonstruktioner, der ikke passer ind i standardløsninger.
  • Evaluere resultater opnået via standard eller egne udviklede design- og analyse-værktøjer imod et forventet konstruktions-respons.
  • Kunne anvende finite element metoden (FEM) til at designe og analysere virkemåden af letvægtskonstruktioner i fiberarmerede plast-kompositter
  • Kunne rapportere beregningsresultater og designløsninger struktureret, fyldestgørende, kortfattet og klart, og endvidere kunne forholde sig kritisk til disse resultater


Kursusindhold:

Mekanikken nødvendig for at analysere udbøjning, svigt, buling og svingning af både enkeltskinds- og sandwich-konstruktioner gennemgås. Kurset behandler anisotrope materialer som glas-, kul- og aramidfiber-armerede polymerer, men også avancerede materialer som cellulære skum, Honeycomb og korrugerede kernetyper behandles.

Kursets indhold er ligeligt fordelt mellem teoretiske analysemetoder og disse metoders anvendelse i praktisk dimensionering. Analysemetoderne er både analytiske og numeriske, og et kommercielt FEM-program, ANSYS, anvendes bl.a. til design og dimensionering.

Generelle principper for dimensionering af lette konstruktioner. Casestudier til illustration af anvendelsen af kompositkonstruktioner i skibs-, vindmølle-, fly-, tog-, og bilindustrien. Oversigt over tilgængelige konstruktionsmaterialer, deres mekaniske egenskaber og pris.

De i dag mest anvendte produktionsmetoder i kompositindustrien gennemgås og afprøves, og de fremstillede konstruktioner testes eksperimentelt.


Kursusansvarlig:

Christian Berggreen, 403, 030, (+45) 4525 1373, cbe@mek.dtu.dk  
Kim Branner, DTU - RISØ (Vindenergi), (+45) 4677 5470, kim.branner@risoe.dk  
Aage Lystrup Scheel, DTU - RISØ (Materialeforskning), (+45) 4677 5775, aage.lystrup@risoe.dk  

Institut:

41 Institut for Mekanisk Teknologi

Ekstern samarbejdsinstitution:

DTU - Forskningscenter RISØ

Nøgleord:

Letvægtskonstruktioner, enkeltskindskonstruktioner, sandwich konstruktioner, komposit materialer, fiberarmerede polymer laminater, cellulære materialer, honeycomb, spændings- og deformationsanalyser, ultimativ styrke, vibrationer og stabilitet, eksperimentelle metoder, praktisk design og dimensionering
Sidst opdateret: 23. januar, 2008