Lättviktsmaterial och strukturer

Efterfrågan på lätta konstruktionsmaterial ökar ständigt. Vägfordon, flygplan och båtar behöver alla göras mera energieffektiva för att möjliggöra eldrift eller reducera utsläpp av växthusgaser från fordon med traditionella förbränningsmotorer.

Denna efterfrågan har lett till en kraftigt ökad användning av lättviktsmetaller och fiberförstärkta polymerkompositer i viktsoptimerade strukturer inom alla transportnoder.

Sporttillämpningar är ett annat exempel på ett område som är beroende av lättviktsteknik. Segling, cykel och ishockey är några sporter som är beroende av lättviktslösningar. Även om volymerna inom sportområdet är små så är denna industri viktig genom sin förmåga att tidigt introducera olika lättviktsmaterial i sina produkter.

Vår roll är att möjliggöra en ökad användning av lättviktsmaterial genom en ökad förmåga att dimensionera strukturer med dessa. Vi bedriver forskning inom området material och beräkningsmekanik som adresserar kompositers skadetålighet och energiabsorption under deformation och skadetillväxt. För dessa analyser måste såväl tillförlitliga och effektiva materialmodeller och numeriska metoder utvecklas. Vi har även ett omfattande samarbete med Chalmers sport & teknologi där vi utvecklar lätta, innovativa sportutrustningar. Vår forskning omfattar även utveckling och karaktärisering av en ny typ av multifunktionella kompositer, där vi utnyttjar kolfiberns förmåga att bära mekanisk last samtidigt som den fungerar som elektrod i ett batteri. På detta sätt utvecklar vi strukturella batterikompositer.

Vår forskning grundar sig på vår unika förmåga att kombinera utveckling av metoder inom material- och strukturmekanik med förståelse för materialens beteende vid tillverkning och i drift. Mer specifikt så arbetar vi med att utveckla metoder för att prognostisera skadeinitiering i NCF-armerade kompositer; progressiv skadeutveckling i metaller och kompositer; flerskalemodellering och homogenisering; skademodellering (CDM och XFEM); processmodellering för komposit baserad på teori för porösa material; och slutligen multifunktionalitet hos kompositer och deras konstituenter.