46420 Kompositmaterialer og fibre

2024/2025

Kursusinformation
Composite Materials and Fibres
Engelsk
5
Kandidat
Kurset udbydes som enkeltfag
Generel retningskompetence (MSc), Wind Energy
Retningsspecifikt kursus (MSc), Wind Energy
E2A (man 13-17)
Campus Lyngby
Forelæsninger, diskussioner, opgaver
13-uger
E2A
Mundtlig eksamen og bedømmelse af rapport(er)
Karakteren gives på basis af en helhedsvurdering.
Skriftlige hjælpemidler er tilladt
7-trins skala , ekstern censur
45206
45206
41015/41501464104643046440
Bo Madsen , boma@dtu.dk
Bent Fruergaard Sørensen , Risø Campus, Bygning 101, Tlf. (+45) 4677 5806 , bsqr@dtu.dk
Hans Lilholt , Tlf. (+45) 4677 5707 , hali@dtu.dk
Kristine Munk Jespersen , Tlf. (+45) 4677 5708 , kmun@dtu.dk
46 Institut for Vind og Energisystemer
I studieplanlæggeren
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 (glas, kul, cellulose, og polyethylen)
  • 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 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; kraftoverførsel mellem fibre og matrix; kritisk fiberlængde; debonding og pull-out energi for fiberkompositmaterialer; single og multiple fracture; stivhed, styrke og brudenergi for kompositmaterialer
Sidst opdateret
02. maj, 2024