Utmattning -och intelligenta kompositmaterial för hållbar strukturell hälsoanalys

Syfte och mål

Projektet har som målsättning att öka förståelsen för hur mekanisk och termisk utmattning minskar livslängden för komposit- och sandwichstrukturer i transportapplikationer, såsom tågfronter. Effekten av kombinerade termiska- och mekaniska laster som uppstår vid höga hastigheter i tex tunnlar, är svår att förutse, vilket leder till tidiga haverier. Nya metoder för strukturell övervakning kommer användas, vilket har till målsättning att öka kunskapen om materialnedbrytningen, men också validera och etablerar nya materialsystem, beräkningsmetoder och mättekniker.

Förväntade effekter och resultat

Projektet leder till ökad kunskap om hur komposit- och sandwichmaterial påverkas vid kombinerade laster. Studierna leder till förbättrade dimensioneringsmetoder, därigenom robustare konstruktioner och effektivare användning av materialet, dvs mindre materialspill. Utöver traditionella kompositmaterial kommer en ny typ av biobaserade fiber studeras, vilket lägger grunden för etablering av C02 neutrala material i utmattningsbelastad struktur. Vidare kommer ny teknik kommer för strukturell hälsoövervakning vidareutvecklas och tillgängliggöras.

Planerat upplägg och genomförande

Projektet använder inbäddade sensorer för att mäta belastningen inuti materialet. Det föreslagna hälsoövervakningssystemet bygger på fiberoptik och kolnanorörssensorer för att skilja mellan termiska och mekaniska laster. Sensorerna är gjorda av samma material som kompositkomponenten, vilket förenklar framtida återvinning. Arbetet sker i samarbete med ett Schweiziskt företag som tillverkar tågfronter, vilka också står för informationen om förväntade belastningscykler och lämpliga materialsystem. Det Schweiziska projektet utvecklar även beräkningsmetodiken.