Projektet omfatter teoretisk og eksperimentelt arbejde i forbindelse med modellering af den kvantitative sammenhæng mellem fiber-, matrix- og porøsitetsindhold i kompositmaterialer (dvs. den volumetriske interaktion).

Purpose

Videreudvikling af model til beregning af volumetrisk interaktion i kompositmaterialer med porøsitet. Fremstilling af kompositmaterialer som kan eftervise modelberegninger.

Description

Fremstilling af kompositmaterialer er kendetegnet ved blanding og konsolidering af to materialesystemer (fibre og matrix), hvilket medfører at luftfyldte hulrum (porøsitet) introduceres som en tredje volumenbaseret komponent i materialet. En anden central faktor er fibernetværkets begrænsede sammentrykkelighed, hvilket medfører at der eksisterer et maksimalt fiber volumenindhold for et givent kompositmateriale, og søges denne grænse overskredet er resultatet et kraftigt forhøjet porøsitetsindhold. Volumenindhold af fibre og matrix indgår som fundamentale parametre i beregningen af kompositmaterialers egenskaber (mekaniske, termiske og fysiske), og det er derfor af afgørende vigtighed at disse størrelser bestemmes nøjagtigt. Typisk kendes vægtindholdet af fibre og matrix, og de tilsvarende værdier for volumenindhold beregnes ud fra densitetsværdier for fibre og matrix. Denne simple beregning forudsætter imidlertid at porøsitetsindholdet er lig nul, og hvis dette ikke er tilfældet skal indholdet af porøsitet medtages i beregningerne.

En model er blevet udviklet til at kvantificere den volumetriske interaktion i et kompositmateriale indeholdende porøsitet. Det antages i modellen at porøsitetsindholdet kan opdeles i et antal uafhængige delkomponenter hvis størrelse kontrolleres af en række målbare parametre. Modellen er udviklet som et praktisk anvendeligt redskab til brug ved design, fremstilling og kvalitetskontrol af kompositmaterialer.

Indledende undersøgelser har påvist en god overensstemmelse imellem den forventede (dvs. modelberegninger) og den eksperimentelt målte volumetriske interaktion i en række kompositmaterialer. Der er imidlertid et behov for at arbejde videre med modellen. Projektet omfatter både teoretisk og eksperimentelt arbejde, og kan inddeles i en række underpunkter:

• Videreudvikling af model.
• Implementering af model i computersoftware med interaktiv brugerflade (f.eks. ved brug af LabView).
• Fremstilling af udvalgte kompositmaterialer som kan eftervise og understøtte modelberegninger.
• Udvikling af procedure til kvantitativ bestemmelse af porøsitetsparametre (f.eks. ved hjælp af billedbehandling).
• Eksperimentel undersøgelse af fibres maksimale sammentrykkelighed i kompositmaterialer (f.eks. ved kompakteringsforsøg).

Qualifications

Grundlæggende materialekendskab

Project form

Term project Bachelor project

Subjects

Materials

Duration