Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • harvard1
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Konstruktion av kontaktpunkter för böjutmattningstest av kompositer
KTH, School of Industrial Engineering and Management (ITM), Machine Design (Dept.).
2012 (Swedish)Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 credits / 30 HE creditsStudent thesisAlternative title
Design and development of flexural contact points for fatigue tests (English)
Abstract [en]

Fibre-reinforced composite materials are finding more and more applications in industry, naval industry, aerospace structures and other high-tech designs due to their high specific stiffness and strength combined with a very low weight.

IKERLAN in its L3 research line works in the design and numerical modeling of composite materials. Within this line fatigue is being investigated in order to obtain the S-N curve characteristics and parameters of the material. However, the fatigue tests of composite materials require much time, reaching millions of cycles, which consume resources, time and money.

To accelerate this type of testing IKERLAN has designed and built an accelerated flexural fatigue test-rig. The first results showed that the contact points were the most influential parts, therefore improvements needed to be done in the contact points in order to avoid unwanted reactions in the specimen, which would corrupt the flexural fatigue results.

Basics of flexural fatigue tests were studied and different contact point and test fixture solutions were analyzed in order to define the design requirements. The design requirements were used to design the new adjustable test fixture with rotating contact points.

After manufacturing and assembling the adjustable test fixture, some static tests were run so that the behavior of the test fixture was analyzed.

Meanwhile, a numerical model was developed on finite elements, which would model the real performance of the contact points and the effect on the specimen. The experimental and numerical results were correlated with very similar results, so as to validate the finite element model.

When the project was finalized, the contact points behaved as desired and the numerical model was validated.

However, further work needs to be done by running more tests, to gain further understanding regarding the different available configurations of the test fixture. Moreover, fatigue tests should also be run and analyzed.

Abstract [sv]

Fiberarmerade kompositmaterial används alltmer i industriprodukter, exempelvis för marina tillämpningar, i rymdfarkoster och andra typer av högteknologiska tillämpningar. Detta på grund av en hög specifik styvhet och styrka i förhållande till en låg vikt.

IKERLANs forskningsavdelning L3 arbetar med design och numerisk modellering av kompositmaterial. Inom denna avdelning utreds materielens utmattningsegenskaper i syfte att erhålla deras materialparametrar och S-N kurvor. Utmattningstest av kompositmaterial kräver mycket tid, miljontals belastningscykler behövs, vilket förbrukar resurser som tid och pengar.

För att påskynda denna typ av tester har IKERLAN konstruerat och byggt en testrigg för accelererad böjutmattningsprov. De första resultaten visade att förbättringar behöver göras i kontaktpunkterna, som utan tvekan är de mest betydelsefulla delarna.

Efter att ha lärt sig grunderna om provning av böjningsutmattning och analyserat de tidigare kontaktpunkterna samt kommersiella fixturer, utformades nya justerbara fixturer med roterande kontaktpunkter.

Efter tillverkning och montering av de justerbara fixturerna, har vissa statiska tester gjorts för att studera beteendet hos provningsfixturen.

Under tiden utvecklades en numerisk modell baserad på finita element metoden. Syftet för modellen var att kunna simulera det verkliga beteendet hos kontaktpunkterna och deras inverkan på resultaten av de fysiska testerna. De experimentella och numeriska resultaten korrelerade mycket väl, vilket validerar finita elementmodellen.

Dock behövs mer framtida tester utföras för att öka förståelsen och kunskapen av beteendet för alla möjliga typer av olika konfigurationer av testfixturen. Dessutom bör även utmattningstest utföras och analyseras.

Place, publisher, year, edition, pages
2012.
Series
MMK 2012:15 MKN 056
National Category
Engineering and Technology
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-99260OAI: oai:DiVA.org:kth-99260DiVA: diva2:541722
External cooperation
IKERLAN, Mikel Asensio
Uppsok
Technology
Supervisors
Examiners
Available from: 2012-07-23 Created: 2012-07-23 Last updated: 2012-12-07Bibliographically approved

Open Access in DiVA

No full text

By organisation
Machine Design (Dept.)
Engineering and Technology

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 146 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • harvard1
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf