At give deltagerne den nødvendige baggrund for generel anisotrop elasticitet teori med henblik på analyser af letvægtskonstruktioner i fiberarmerede kompositmaterialer. At give deltageren baggrund for at kunne dimensionere laminat- og avancerede sandwich-konstruktioner. Herunder, at foretage materialvalg inden for grupperne: Fiberarmerede polymerer, cellulære skum, honeycomb samt korrugerede kernematerialer. Endvidere, at give deltagerne et indblik i produktionsmetoder anvendt i kompositindustrien i dag.
Læringsmål:
En studerende, der fuldt ud har opfyldt kursets mål, vil kunne:
Anvende generel elasticitetsteori til at beregne spændinger og tøjninger i kartesiske og roterede koordinatsystemer
Beregne elastiske materialeparametre for fiberkompositmaterialer
Redegøre for og anvende de grundlæggende metoder indenfor klassisk laminat- og sandwich-teori
Redegøre for den generelle sammenhæng mellem snitkræfter, snitmomenter og spændingsfordelinger for laminat- og sandwich-konstruktionselementer
Benytte bjælke- og pladedifferentialligninger samt standardløsninger til at beregne udbøjninger af bjælker og plader
Redegøre for tilgængelige konstruktionsmaterialer indenfor fiberarmerede plastkomposit-konstruktioner og disse materialers egenskaber, fordele og ulemper
Beregne svigt i laminater ved anvendelse af state-of-art brudkriterier
Kombinere de klassiske teoretiske design- og analyse-værktøjer og udvikle et eget beregningsværktøj, der kan bruges til at dimensionere 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
Designe fiberarmerede plastkomposit-konstruktioner udsat for en vilkårlig belastningstype mod et givet sæt prioriterede designkriterier
Redegøre for typisk anvendte produktionsmetoder og forstå deres indflydelse på konstruktionens egenskaber
Kunne anvende eksperimentelle metoder til at analysere virkemåden af letvægtskonstruktioner i fiberarmerede plast-kompositter
Kursusindhold:
Sammenhængen mellem spændinger og tøjninger i elastiske anisotrope materialer samt rotationstransformation af konstitutive modeller gennemgås. Den nødvendige teori til at analysere udbøjning, svigt, buling og svingning af både laminat- og sandwich-konstruktioner behandles. Kurset omhandler 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. Egne beregningsværktøjer programmeres og et kommercielt FEM-program, f.x. ANSYS, anvendes bl.a. til design og dimensionering.
Generelle principper for dimensionering af lette konstruktioner. Case-studier til illustration af anvendelsen af kompositkonstruktioner i skibs-, vindmølle-, fly-, tog-, og bilindustrien. Oversigt over tilgængelige konstruktionsmaterialer, deres mekaniske egenskaber og pris.
Et udvalg af de i dag mest anvendte produktionsmetoder i kompositindustrien gennemgås teoretisk og afprøves i praksis. De fremstillede emner testes eksperimentelt og resultater sammenholdes med teori.
