Meistarafyrirlestur í vélaverkfræði - Baldur Geir Gunnarsson
Askja
Stofa 121
Meistaranemi: Baldur Geir Gunnarsson
Heiti verkefnis: Greining á tengingum í samsettum samlokum með tilraunum og útreikningum
___________________________________________
Deild: Iðnaðarverkfræði, vélaverkfræði og tölvunarfræðideild
Leiðbeinendur: Sigrún Nanna Karlsdóttir og Sigurður Brynjólfsson, bæði prófessorar við Iðnaðarverkfræði, vélaverkfræði og tölvunarfræðideild
Prófdómari: Eythor Rafn Þórhallsson,dósent við Háskólann í Reykjavik
Ágrip
Þvi er spáð að eftirspurn á koltrefjum fyrir hágæða íhluti muni aukast um u.þ.b. 15% á næstu árum (Compositeworld, 2019). Mesta áskorunin fyrir verkfræðinga við hönnun á koltrefjaíhlutum er að spá fyrir um stífni, brotmörk fyrstu trefja, brotmörk íhluts og öryggisstuðul. Ýmsar kenningar eru til staðar sem nýta má til að spá fyrir um þessi atriði, en þær eru misnákvæmar og fara bæði eftir tegund trefja sem notaðar eru, hvort sem það eru einátta eða ofnar trefjar, og álagstilviki (Hinton et al., 1993). Oft er þörf á staðbundinni aukningu í stífni við samskeyti þegar íhlutir eru festir við samlokuburðarvirki (e. sandwich structure). Í stað þess að nota kjarnann í samlokuburðarvirkinu til þess að bera kraftinn sem verkar á burðarvirkið frá öðru skinnlaginu til hins eru fastar efnisblokkir oft notaðar. Þessar efnisblokkir eru kölluð innskot (e. inserts). Margar mismunandi tegundir innskota eru til, hvert með sérstaka eiginleika. Í þessu verkefni eru tvær tegundir innskota bornar saman, einsleitt trefjainnskot og innskot í gegnum kjarnan, annars vegar með tölulegum reikningum og hins vegar með tilraunum. Greiningar eru gerðar á hvernig innskotin brotna til þess að ákvarða eiginleika þeirra. Einsleita trefjainnskotið er með töluvert hærri flotmörk og togþolsmörk heldur en innskotið í gegnum kjarnan (TTT). TTT innskotið er umlukið kjarna sem flýtur vegna kraftsins sem er settur á innskotið sem leiðir til lægri styrks. Enn fremur bregst TTT innskotið vegna flots í kjarnanum og sökum togþolsmarka trefjanna og einsleita trefjainnskotið brotnar bæði vegna togþolsmarka trefjanna og aðskilnaðar trefjalaga (e. delamination).