Numeričko modeliranje popuštanja kompozitnih epruveta karakterističnih za automobilske konstrukcije

master's thesis

• Title (english): Numerical modelling of composite coupons applied in automotive structures
• Author: Boris Righi
• Mentor: Ivica Smojver (mentor)
• Granter: University of Zagreb; Faculty of Mechanical Engineering and Naval Architecture; Zagreb
• Defense date and country: 2017-07-21, Croatia
• Scientific / art field, discipline and subdiscipline: TECHNICAL SCIENCES; Mechanical Engineering

Abstract

Tema rada je numeričko modeliranje popuštanja kompozitnih epruveta izrađenih od materijala karakterističnih za automobilske konstrukcije. Riječ je o kompozitnim materijalima ojačanim ugljičnim vlaknima u epoksidnim matricama. Nakon što je dan pregled tehničkih rješenja koja se koriste kod automobilskih kompozitnih konstrukcije, te objašnjeni osnovni pojmovi mehanike kompozitnih materijala, opisan je proces izrade ispitnih uzoraka te ispitivanje istih sa svrhom dobivanja realnih podataka o materijalu. Nakon prikaza i analize rezultata ispitivanja, popuštanje epruveta je analizirano metodom konačnih elemenata. Kao ulazni podatci za opisivanje mehaničkih svojstava materijala korišteni su podatci dobiveni eksperimentom. Razmotrena su tri često korištena kriterija popuštanja kompozitnih materijala: kriterij maksimalnih naprezanja, Tsai-Hill kriterij i Tsai-Wu kriterij. Određena je vlačna čvrstoća uzoraka prema svakom od navedenih kriterija, te su uspoređena odstupanja između pojedinih kriterija kao i odstupanja svakog kriterija od eksperimentalnih rezultata.

Abstract (english)

The subject of this thesis is the numerical modelling of composite coupons made of materials
applied in automotive structures. More precisely, the considered materials are carbon fiber
reinforced polymers. In the preface, the application of composite parts in automotive structures
is reviewed and the basic concepts of the mechanics of composite materials are shown. The
manufacturing process of composite coupons is described, along with the experimental methods
used to obtain realistic material data. The coupons were manufactured in the company Rimac
Automobili and were tested on the Faculty of Mechanical Engineering and Naval Architecture,
in the Laboratory for experimental mechanics. The results of the tests are shown, analyzed and
used as input for the numerical modelling of coupon failure, using the finite element method.
Three commonly used failure criteria were applied: the Maximum stress criterion, Tsai-Wu
criterion and Tsai-Hill criterion. Coupon tensile strength was determined with each criterion
and compared with the experimental data.

• Keywords: ugljična vlakna; popuštanje kompozita; vlačno ispitivanje kompozita; numerička analiza; simulacija; metoda konačnih elemenata; automobilske konstrukcije
• Keywords (english): carbon fibers; composite failure; determination of tensile properties; numerical
• Language: croatian
• URN:NBN: urn:nbn:hr:235:719603
• Study programme: Title: Mechanical Engineering; Study programme type: university; Study level: graduate; Academic / professional title: magistar/magistra inženjer/inženjerka strojarstva (magistar/magistra inženjer/inženjerka strojarstva)
• Type of resource: Text
• File origin: Born digital
• Access conditions: Open access
• Created on: 2019-05-22 20:02:09