Adaptiv modellering av delamineringstillväxt med isogeometrisk analys

Forskningsprojekt, 2018 – 2019

Eindhoven University of TechnoDelaminering anses som en av de mest besvärliga skademekanismerna i laminerade kompositmaterial. Då en komposit delaminerar mister den avsevärt sin böjstyvhet samtidigt som också dess normalt gynnsamma förmåga till att ta upp energi (t.ex. vid en krock) avsevärt försämras. Det finns därför ett starkt industriellt behov av att, via simuleringar, kunna prediktera risken för förekomst och tillväxt av delmineringssprickor. Pålitliga beräkningsverktyg som medger dessa struktursimuleringar är därför väldigt attraktiva. Dessa kan då användas i en simuleringsdriven utvecklingsprocess för att ta fram mer robusta och säkra lättviktslösningar. Tyvärr är det så att dagen teknik för att simulera delmineringstillväxt i kompositer kräver allt för mycket datorresurser för att strukturer större än enskilda balkar (t.ex. en del av en bil eller en vinge på ett flygplan) skall kunna studeras. Det föreslagna projektet syftar därför till att fortsätta utveckla en mycket lovande, adaptiv modell för delamineringstillväxt baserad på så kallad isogeometrisk analys. Denna har en beräkningseffektivitet väl överlägsen dagens metoder men behöver utvecklas vidare för att kunna hantera de komplexa lastfall som finns i industritillämpningar. Från projektet kommer levereras en experimentellt validera modell som kan användas för att på ett effektivt sätt modellera förekomsten och utbredningen av ett godtyckligt antal delamineringar i en struktur, Inom projektet kommer vi också utvärdera potentialen för att implementera modellen i den utvecklingsprocess som idag finns hos de medverkande industriföretagen (inkl. förutsättningar för implementering i deras nuvarande mjukvaror för simuleringsdriven design).