Random vibrationer, dæmpning samt udmattelse af sandwichkonstruktioner / Random vibrations, damping and fatigue of sandwich structures

  • Thomsen, Ole Thybo (Projektdeltager)
  • Bozhevolnaya, Elena (Projektdeltager)

    Projektdetaljer

    Beskrivelse

    Sandwichbjælker, -plader og skaller repræsenterer en speciel form for lamineret (lagdelt) kompositmateriale eller strukturelt element, hvor to tynde, stive og stærke dæklag er separeret af et relativt tykt, let og eftergiveligt (fleksibelt) kernemateriale. Dæklagene er ofte lavet af laminerede kompositmaterialer, som fx glas fiber/polyester, kulfiber/epoxy, kulfiber/vinylester m.m., mens kernematerialet typisk kan være et polymert skum eller af "honeycomb"-type. Dæklagene og kernematerialet sammenføjes ved limning, hvilket sikrer at kraft/last-overføring kan finde sted mellem sandwichmaterialets/-elementets delelementer. Det resulterende sandwichelement har en meget stor bøjningsstivhed samt en meget stor styrke i forhold til egenvægten. Sammenlignes eksempelvis bøjningsstivheden for en monolitisk plade af metal eller kompositmateriale med bøjningsstivheden af et sandwichelement, hvor materialet i den oprindelige plade er delt i to og derefter placeret på hver side af et let og fleksibelt polymert kernemateriale, vil sandwichelementets bøjningsstivhed realistisk kunne forøges 30-40 gange i forhold til den oprindelige plade, vel at mærke med næsten den samme egenvægt. Et vigtigt område hvor sandwichkonstruktioners egenskaber stadig er utilstrækkeligt belyst vedrører opførslen under dynamiske belastningsforhold, under stød- og chokbelastning, samt forståelsen af sandwichkonstruktioners dæmpningsegenskaber (primært dikteret af det polymere skummaterialer der ofte anvendes som kernemateriale). Dæmpningsgenskaberne spiller eksempelvis en stor rolle i forbindelse med støj- og vibrationsdæmpning, samt ikke mindst i forbindelse med det strukturelle respons under stød- og chockbelastninger. Projektet vedrører udvikling af metoder til forudsigelse af opførsel og egenskaber af for sandwichkonstruktioner udsat for "random" vibrationer samt bestemmelse af levetiden under udmattelsesbelastning. Der tages udgangspunkt i simple lastbærende elementer inkl. sandwichbjælker, -plader og skaller. Modelleringen omfatter det ulineære respons af sandwichkonstruktioner udsat for "random"- ekscitation, og der tages højde for udvikling af skader under fleraksede spændingstilstande. Støttet af Forskningsstyrelsen. (Ole Thybo Thomsen, Elena Bozhevolnaya; Jian-Qiao Sun, Department of Mechanical Engineering, University of Delaware, USA)
    StatusAfsluttet
    Effektiv start/slut dato16/09/200416/09/2004