Vakcode: wb1330 Het betreft een college |
|
| Subfaculteit der Werktuigbouwkunde en Maritieme Techniek | |
| Docent(en): Nijhof, Ir. A.H.J. | Tel.: 015-2786818 |
| Trefwoorden:
Ontwerpen, vezelversterkte kunststof, composietmateriaal, laminatentheorie, anisotropie |
Cursusjaar:
4 |
| Voorkennis: Basiskennis stijfheid en sterkte | |
| Wordt vervolgd door: Geen | |
| Uitgebreide
beschrijving van het onderwerp: Vezelversterkte kunststoffen (vvk's) zijn composietmaterialen, waarbij de vezels ingebed liggen in een kunststof matrix. De eigenschappen van een vvk zijn niet alleen afhankelijk van die componenten - vezels en kunststof - en van de massaverhouding waarin deze componenten aanwezig zijn, maar in belangrijke mate ook van de structuur van het vezelversterkingsmateriaal en van de oriëntatie(s) van de vezels. Doel van dit inleidend college is inzicht te geven in de samenhang tussen de stijfheids- en sterkte-eigenschappen van de vezels en de kunststof en die van de daaruit samengestelde composiet. Verder in de richtingsafhankelijkheid van die eigenschappen, zodat na verkregen inzicht het composietmateriaal zelf voor een bepaalde toepassing zo optimaal mogelijk kan worden ontworpen. Allereerst wordt ingegaan op de eigenschappen van de versterkingsvezels als glas-, koolstof- en aramidevezels, en van kunststoffen als onverzadigde polyesterharsen en epoxyharsen. Vervolgens op stijfheid en sterkte van daaruit opgebouwde vvk's, waarin de vezels evenwijdig liggen (unidirectioneel). Een volgende stap is dergelijk unidirectioneel materiaal in laagvorm op elkaar aan te brengen, met voor iedere laag desgewenst een andere oriNntatie. Van zo'n willekeurig gelaagde plaat (laminaat) worden de stijfheidseigenschappen in alle richtingen bepaald, en evenzo de sterkten gebaseerd op de First Ply Failure. De theorie wordt toegepast om een laminaat, en ook een sandwichconstructie, te optimaliseren naar verschillende criteria, zoals minimum massa (zo licht mogelijk, een van de sterkste argumenten voor vvk's) en minimum kosten. Ontwerpregels voor vvk's worden toegelicht aan de hand van voorbeelden als een dunwandige kokerbalk en gewikkelde cilinders, waaronder cardanassen. Belangstellenden wordt het PC-programma PLAMOR voor het berekenen van laminaten gedemonstreerd. |
|
| College
materiaal: Collegedictaat: Nijhof, Ir. A.H.J., Ontwerpen in vezelversterkte kunststoffen. |
|
| Referenties vanuit de literatuur: | |
| Opmerkingen
(Specifieke informatie over tentaminering, toelatingseisen, etc.): Inschrijving voor tentamen is noodzakelijk. Tentamen = open-boek-tentamen. |
|
| Doel: Inleiding tot optimalisering van het toepassen van anisotroop composietmateriaal, in het bijzonder een gelaagde structuur van vezelversterkte kunststof. |
|
| Computer
gebruik: Het college leidt in tot het gebruik van een pc-programma over laminaten. |
|
| Practicum: Nee |
|
| Ontwerp
component: Benutten anisotropie qua stijfheid en sterkte in een ontwerp. |
|
| Percentage ontwerponderwijs: 75% ontwerpgericht: het composietmateriaal wordt zelf ontworpen. | |