Overordnede kursusmål
- At give de studerende en grundig indsigt i og forståelse af
materialers struktur og egenskaber, med særlig 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
- At give de studerende forbedrede færdigheder til en mundtlig
kommunikation af ingeniørmæssige emner
Læringsmål
En studerende, der fuldt ud har opfyldt kursets mål, vil kunne:
- Beskrive og beregne materialers mekaniske egenskaber ud fra
deres kemiske og strukturelle opbygning
- Forklare og beregne effekten af defekter for materialers
styrke, og identificere metoder til at opnå stærke fibre
- Redegøre for den kemiske og strukturelle opbygning, samt
processering og egenskaber af praktisk relevante fibertyper (f.eks.
glas, kul, cellulose, polyethylen, og aramid)
- Forklare spredning i styrkeværdier for fibre ved hjælp af en
statistisk metode (Weibull), og bruge metoden til at beregne
størrelseseffekten for fiberstyrke
- Omregne mellem vægt- og volumenfraktioner i kompositter, og
forstå korrelationen mellem volumenfraktioner af fibre, matrix og
porøsitet, for kompositter med forskellige fibervægtfraktioner
- Beskrive og beregne fordeling og overførsel af kræfter i
ensrettede kompositter med kontinuære og ikke-kontinuære fibre
- Beregne stivhed af kompositter med en given sammensætning og
opbygning, og designe kompositter i forhold til en ønsket
egenskabsprofil
- Redegøre for og beregne styrke af ensrettede kompositter ved
hjælp af mikromekaniske modeller for single and multiple
fracture
- Identificere og estimere brudenergi af ensrettede kompositter
ved hjælp af debonding, elastisk strækning og fiber pull-out
mekanismer
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, især fibre; relevante fibertyper,
deres struktur, fremstilling og egenskaber; statistisk analyse af
styrkeværdier for fibre; volumetrisk sammensætning af
kompositmaterialer, især porøsitet; mikromekaniske modeller for
kompositmaterialer; interface mellem fibre og matrix;
kraftoverførsel mellem fibre og matrix; kritisk fiberlængde;
debonding og pull-out energi for fiberkompositmaterialer; single og
multiple fracture; stivhed, styrke og brudenergi for
kompositmaterialer
Litteraturhenvisninger
Kompendium: Litteratur for kursus 46420 (DTU Polyteknisk Boghandel)
Sidst opdateret
11. maj, 2016
