Vægtkritiske konstruktioner

• Redegøre for de forudsætninger, der ligger til grund for første og højere ordens bjælke- og plade-teorier for både uafstivede og afstivede lagdelte laminat- og sandwich-konstruktioner.
• Formulere relevante randbetingelser for pladefelter i lette pladekonstruktioner.
• Udføre teoretiske spændings- og deformationsanalyser af uafstivede og afstivede pladefelter i laminatbaserede vægtkritiske konstruktioner ved hjælp af Navier’s, Levy’s, Rayleigh-Ritz’s løsnings-metoder.
• Udføre teoretiske spændings- og deformations-analyser af sandwichbjælker med forskydningsdeformationer.
• Udføre teoretiske spændingsanalyser af lagdelte sandwichplader baseret på klassisk laminatteori og grundlæggende sandwichteori med forskydningsdeformationer.
• Udføre teoretiske stabilitetsanalyser af uafstivede og afstivede laminat- og sandwich-plader.
• Analysere og dimensionere kohæsive samlinger i laminat- og sandwich-konstruktioner.
• Beregne progressivt svigt af rektangulære, lateralt belastede sandwichplader ved brug af svigtkriterier for kompositmaterialer.
• Udføre brudmekaniske analyser af typiske skades-scenarier for laminat- og sandwich-konstruktioner.
• Anvende et kommercielt FEM program til analyse og design af uafstivede og afstivet pladekonstruktioner udført i fiberlaminater eller typiske sandwich kompositmaterialer.
• Sammenligne analytiske, numeriske og eksperimentelt opnåede resultater for en given belastet pladebaseret vægtkritisk konstruktion og herudfra evaluere kvaliteten af de respektive resultater.
• Skrive en teknisk rapport over en undersøgelse omfattende ovenstående punkter anvendt i et praktisk vægtkritisk design-eksempel fra et fly, køretøj, skib eller rumfartøj.

1) Uafstivede og afstivede laminatplader: Differentialligninger, stivhedsegenskaber af afstivede pladepaneler, spændingsbestemmelse, randbetingelser, løsningsmetoder (Navier og Rayleigh-Ritz metoder).

2) Lagdelte sandwich-bjælker og plader: Differentialligninger, stivhedsegenskabers relation til klassisk laminatteori, spændingsbestemmelse, grundlæggende sandwichteori med forskydningsdeformationer og 1. ordens sandwich bjælke- og plade-teori og løsningsmetoder.

3) Stabilitet af kompositplader: Analytiske buling-løsninger, energimetoden, afstivede plader, buling af lagdelte sandwichplader og indflydelse af imperfektioner.

4) Progressiv svigtanalyse af laminat- og lagdelte sandwichplader.

5) Analyse og design af samlinger mellem komposit-plader og andre strukturelle elementer.

6) Brudmekanisk analyse af typiske skader i laminat- og sandwich-plader.

7) Designprincipper og praktisk anvendelse af både analytiske løsninger og FEM-analyser for pladekonstruktioner indenfor typiske vægtkritiske konstruktioner såsom fly, køretøjer, skibe, og rumfartøjer.

8) Eksperimentelle metoder til afprøvning af plade-konstruktioner udført i kompositmaterialer.

41516/41815/41812/41958/41239/02002/02003, eller tilsvarende.

Forelæsninger og projektarbejde i grupper af max. 2 studerende.
Der arbejdes igennem kurset med to praktiske projekt-opgaver, der understøttes af de løbende teoretiske forelæsninger.