- at give de studerende en grundig indsigt i og forståelse af materialers struktur og egenskaber, med speciel fokus på fibre og deres funktion i kompositmaterialer - at give de studerende en indsigt i de mikromekaniske modeller som kan bruges til beskrivelse af kompositmaterialers virkemåde og egenskaber - at gøre de studerende i stand til at vælge kompositmaterialer med specifik egenskabsprofil
Læringsmål:
En studerende, der fuldt ud har opfyldt kursets mål, vil kunne:
redegøre for materialers (mekaniske) egenskaber ud fra kemisk og strukturel opbygning samt defekter
redegøre for fibre (uorganiske, keramiske, metalliske og polymere) og deres funktion i kompositmaterialer
beskrive og forklare struktur, fremstilling og egenskaber af praktisk relevante fibertyper (fx glas, kul, polymerer, cellulose)
redegøre for spredning i spec. styrkeværdier for fibre og den statistiske analyse heraf
redegøre for mikromekaniske modeller af betydning for styrke og stivhed af to-fase materialer, spec. fiberkompositmaterialer
beskrive og forklare interface mellem fibre og matrix, og redegøre for interface funktion i kompositmaterialer
redegøre for fiberkompositmaterialers volumetriske sammensætning og dens virkning på de resulterende (mekaniske) egenskaber
beregne udvalgte mekaniske egenskaber og andre egenskaber for fiberkompositmaterialer, fx stivhed, styrke, vægtfylde, brudenergi
redegøre for valg af fibre, matrix og interface i relation til ønsket egenskabsprofil for kompositmaterialer
Kursusindhold:
Introduktion til og historie om stærke og lette materialer; teoretisk maksimal styrke af materialer; defekter som årsag til praktisk lavere styrke; forstærkning af materialer; principper for forstærkning med inklusioner, spec. fibre; relevante fibertyper, deres struktur, fremstilling og egenskaber; statistisk analyse af styrkeværdier for fibre; mikromekaniske modeller for kompositmaterialer; interface mellem fibre og matrix; interfacemekanik; kraftoverførsel mellem fibre og matrix; kritisk fiberlængde; debonding og pull-out energi for fiberkompositmaterialer; single og multiple cracking; indre spændinger i to-fase materialer; volumetrisk sammensætning af kompositmaterialer, spec. porøsitet; stivhed, styrke og brudenergi for kompositmaterialer
Litteratur:
A.R. Bunsell, J. Renard: Fundamentals of fibre reinforced composite materials, 398 sider, Institute of Physics, Series in Materials Science and Engineering, Bristol and Philadelphia, 2005. ISBN 0 7503 0689 0.
