search query: @keyword fibre metal laminates / total: 2
reference: 2 / 2
« previous | next »
Author:Pärnänen, Tuomas
Title:Hybridilaminaattien makromekaaninen mallinnus
Macromechanical modeling of hybrid laminates
Publication type:Master's thesis
Publication year:2009
Pages:xii + 101 s. + liitt. 21      Language:   fin
Department/School:Sovelletun mekaniikan laitos
Main subject:Lentotekniikka   (Kul-34)
Supervisor:Saarela, Olli
Instructor:Brander, Timo
OEVS:
Electronic archive copy is available via Aalto Thesis Database.
Instructions

Reading digital theses in the closed network of the Aalto University Harald Herlin Learning Centre

In the closed network of Learning Centre you can read digital and digitized theses not available in the open network.

The Learning Centre contact details and opening hours: https://learningcentre.aalto.fi/en/harald-herlin-learning-centre/

You can read theses on the Learning Centre customer computers, which are available on all floors.

Logging on to the customer computers

  • Aalto University staff members log on to the customer computer using the Aalto username and password.
  • Other customers log on using a shared username and password.

Opening a thesis

  • On the desktop of the customer computers, you will find an icon titled:

    Aalto Thesis Database

  • Click on the icon to search for and open the thesis you are looking for from Aaltodoc database. You can find the thesis file by clicking the link on the OEV or OEVS field.

Reading the thesis

  • You can either print the thesis or read it on the customer computer screen.
  • You cannot save the thesis file on a flash drive or email it.
  • You cannot copy text or images from the file.
  • You cannot edit the file.

Printing the thesis

  • You can print the thesis for your personal study or research use.
  • Aalto University students and staff members may print black-and-white prints on the PrintingPoint devices when using the computer with personal Aalto username and password. Color printing is possible using the printer u90203-psc3, which is located near the customer service. Color printing is subject to a charge to Aalto University students and staff members.
  • Other customers can use the printer u90203-psc3. All printing is subject to a charge to non-University members.
Location:P1 Ark TKK  5341   | Archive
Keywords:fibre metal laminates
stress-strain relation
fatigue
blant notch strength
kuitumetallilaminaatit
jännitysvenymäkuvaaja
väsyminen
reiällisen laminaatin murtolujuus
Abstract (eng): The purpose of the thesis was to get acquainted with basic properties of Fibre Metal Laminates (FML).
FML's are hybrid laminates consisting layers of thin metal sheets and unidirectional reinforced plastic and are especially known for their good fatigue properties.
Most utilized commercial FML is a combination of Al 2024-T3 aluminium and S2-fibreglass/epoxy known as Glare.
The literature research contains the principles and calculation models of internal stresses after curing, stress-strain re1ation, fatigue and blunt notch properties of FLM's.

A calculation tool for FML's static properties was developed.
Internal stresses after curing were determined with the Classical Laminate Theory (CLT) and simple methods based on the CLT.
Stress-strain curves of the material were modelled using Bilinear method and RambergOsgood parameter method.
The residual strain analysis of FML after prestraining according to Ramberg-Osgood parameter method was included in the calculation tool.
Behaviour of notched FML under tensile loading according to Modified Point Stress Criterion (MPSC) was investigated considering determination of characteristic length, ultimate strength and stress state on the edge of the notch.

In the experimental study the properties predicted by the calculation tool were tested.
Three different types of hybrid laminates were chosen for tensile tests: commercial Glare 3-3/2-0,3, aluminium-fibreglass and steel/T-700 carbon fibre combinations.
Glare 3-3/2-0,3 was also chosen for prestraining and blunt notch tests.

Test results indicate that the stress-strain curves for aluminium/fiberglass combinations can be determined rather accurately with Bilinear and Ramberg-Osgood parameter methods.
For steel/carbon fibre combinations the methods are not sufficient enough.
Results of the prestraining test showed good correspondence with calculation predictions.
Blunt notch test results showed MPSC to be an applicable method to examine blunt notch properties of Glare 3-3/2-0,3.
In the test analysis the notch sensitivity foetor m and the exponential parameter n needed in the MPSC analysis were determined for specimen width of W=25,4 mm.
Abstract (fin): Diplomityön tavoitteena oli perehtyä kuitumetallilaminaattien (Fibre Metal Laminates) perusominaisuuksiin.
Kuitumetallilaminaatit ovat kerroksittain ohuista metalleista ja yhdensuuntaislujitemuoveista koottuja hybridilaminaatteja, jotka tunnetaan erityisesti hyvistä väsymisominaisuuksistaan.
Käytetyin kaupallinen kuitumetallilaminaatti on Al 2024-T3 -alumiinin, S2-lasikuidun ja epoksin yhdistelmä, joka tunnetaan tuotenimellä Glare.
Kirjallisuuskatsauksessa selvitettiin periaatteet ja laskentamenetelmät kuitumetallilaminaattien valmistuksen jäännösjännityksille, jännitysvenymäominaisuuksille, väsymisominaisuuksille sekä reiällisen rakenteen kuormitusominaisuuksille.

Työssä kehitettiin laskentatyökalu kuitumetallilaminaattien staattisten kuormitusominaisuuksien mallintamiseen.
Laskentatyökalu arvioi valmistuksen jäännösjännitykset klassisella laminaattiteorialla ja siihen perustuvilla laskentamenetelmillä.
Jännitysvenymäkuvaaja määritettiin mallintamalla kerrosten käyttäytyminen sekä bilineaarisella että Ramberg-Osgood -parametrien menetelmällä.
Ramberg-Osgood -parametrien menetelmään perustuen tehtiin myös analyysi laminaattiin syntyvästä pysyvästä venymästä plastisessa kuormituksessa.
Reiällisen laminaatin käyttäytymistä mallinnettiin muunnetun pistejännityskriteerin (Modified Point Stress Criterion) mukaan.
Analyysillä voidaan määrittää karakteristinen etäisyys, reiällisen laminaatin murtojännitys ja jännitystila reiän reunalla.

Työn kokeellisessa osuudessa testattiin laskentatyökalulla määritettyjä kuitumetallilaminaattien ominaisuuksia.
Loveamattomien laminaattien vetokokeisiin valittiin kolme erilaista materiaaliyhdistelmää: kaupallinen Glare 3-3/2-0,3, alumiini/E-lasikuituyhdistelmä ja teräs/T700-hiilikuituyhdistelmä.
Vetokokeista määritettiin jännitysvenymäkuvaajat.
Vetokokeiden lisäksi Glare 3-3/2-0,3 -laminaatille testattiin kuormituskokein plastisessa kuormituksessa syntyvää pysyvää venymää sekä reiällisen laminaatin vetokokein muunnetun pistejännityskriteerin soveltuvuutta laminaatille.

Kokeiden perusteella alumiini-lasikuituyhdistelmien jännitysvenymäkuvaajat ovat määritettävissä kohtuullisen tarkasti bilineaarisella ja Ramberg-Osgood -parametrien menetelmällä.
Teräs-hiilikuituyhdistelmälle menetelmät antoivat tyydyttäviä tuloksia.
Kokeissa käytetty Ramberg-Osgood -parametrien menetelmään perustuva pysyvän venymän ennuste antoi kuormituskokeissa hyvin tarkkoja tuloksia.
Muunnettu pistejännityskriteeri on kokeiden mukaan sovellettavissa Glare 3-3/2-0,3 -laminaatille.
Kokeissa määritettiin menetelmän vaatimat loviherkkyysluku m ja potenssi n koekappaleen leveydellä W=25,4 mm.
ED:2010-02-01
INSSI record number: 38832
+ add basket
« previous | next »
INSSI