Hoppa till huvudinnehållet

SD2413 Fiberkompositer- analys och design 6,0 hp

Kursen avser ge grundläggande teoretiska och praktiska kunskaper om polymera fiberkompositer. Huvuddelen av kursen ägnas åt teoretiska grunder som sedan tillämpas på dator-, hem- och designuppgifter.

Välj termin och kursomgång

Välj termin och kursomgång för att se aktuell information och mer om kursen, såsom kursplan, studieperiod och anmälningsinformation.

Kursval

Gäller för kursomgång

VT 2025 Start 2025-03-17 programstuderande

Anmälningskod

61260

Rubriker med innehåll från kursplan SD2413 (VT 2024–) är markerade med en asterisk ( )

Innehåll och lärandemål

Kursinnehåll

Den här kursen behandlar teorin kring, analys och design av fiberkompositmaterial. Kompositmaterial, t.ex. kolfiberkomposit, är mycket högpresterande material för strukturer som medger stora vikbesparingar och därmed minskad energiåtgång och lägre emissioner speciellt för fordon såsom bilar, lastbilar, flygplan, fartyg och tåg. Ett kompositmaterial är uppbyggt av två eller fler ingående material; typiskt en fiberfas och en matrisfas. Arkitekturen tillåter att man kan skräddarsy egenskaperna genom att orientera fibrerna i de riktningar där de gör mest nytta. Detta skapar ett anisotropt material som kräver speciella metoder vid analys och design.

I den här kursen utvecklar vi teorin för kompositlaminat för att kunna förutsäga dess styvhet och hållfasthet. Teorin appliceras i en MatLab-kod för analys av generella typer av laminat. Vi vidareutvecklar sen detta till plattor gjorde av kompositlaminat. Sen studeras andra speciella egenskaper för kompositmaterial samt hur man kan använda FEM för design av strukturer gjorda i kompositer. Vid slutet av kursen ska ett designproblem lösas med avsikten att ge mer ingenjörsmässiga kunskaper. Den industriella relevansen av kursinnehållet ges av gästföreläsare från industrin.

Lärandemål

Efter slutförd kurs ska studenten kunna

  • Förklara anisotropa materials mekaniska egenskaper och hur de skiljer sig från konventionella konstruktionsmaterial
  • Tillämpa klassisk laminatteori för att analysera kompositers styvhet och hållfasthet
  • Dimensionera ett kompositlaminat för önskade mekaniska egenskaper
  • Formulera och lösa ett kompositdesignproblem och kommunicera och försvara resultaten muntligt.

För högre betyg krävs dessutom

  • Analysera kompositplattor utsatta för olika belastningar
  • Vara betrodd med mer avancerade metoder för analys och design av kompositmaterial inkluderande brottkriterier och dess implementering, effekt av hål och notchar, utmattning, modeller för prediktering av tryckhållfasthet, samt kunna beskriva problem och metoder vid analys av kompositmaterial med FEM.

Kurslitteratur och förberedelser

Särskild behörighet

Slutfört examensarbete på grundnivå inom huvudområde teknik.

Engelska B/ Engelska 6 

Rekommenderade förkunskaper

SD2411 Lättkonstruktioner och FEM, och SD2414 Fiberkompositer - Material och tillverkning rekommenderas starkt. Grundläggande kunskaper i MATLAB är önskvärt.

Utrustning

Ingen information tillagd

Kurslitteratur

Finns på Canvas

Examination och slutförande

När kurs inte längre ges har student möjlighet att examineras under ytterligare två läsår.

Betygsskala

A, B, C, D, E, FX, F

Examination

  • HEM1 - Hemuppgift, 3,0 hp, betygsskala: A, B, C, D, E, FX, F
  • TEN2 - Muntlig tentamen, 3,0 hp, betygsskala: A, B, C, D, E, FX, F

Examinator beslutar, baserat på rekommendation från KTH:s handläggare av stöd till studenter med funktionsnedsättning, om eventuell anpassad examination för studenter med dokumenterad, varaktig funktionsnedsättning.

Examinator får medge annan examinationsform vid omexamination av enstaka studenter.

Övriga krav för slutbetyg

Hemuppgift - godkänd rapport (HEM1; 3 HP)

Muntlig tentamen (TEN2; 3 HP)

Möjlighet till komplettering

Ingen information tillagd

Möjlighet till plussning

Ingen information tillagd

Examinator

Etiskt förhållningssätt

  • Vid grupparbete har alla i gruppen ansvar för gruppens arbete.
  • Vid examination ska varje student ärligt redovisa hjälp som erhållits och källor som använts.
  • Vid muntlig examination ska varje student kunna redogöra för hela uppgiften och hela lösningen.

Ytterligare information

Kursrum i Canvas

Registrerade studenter hittar information för genomförande av kursen i kursrummet i Canvas. En länk till kursrummet finns under fliken Studier i Personliga menyn vid kursstart.

Ges av

Huvudområde

Denna kurs tillhör inget huvudområde.

Utbildningsnivå

Avancerad nivå

Påbyggnad

SD2415 Processmodellering för komposittillverkning 6,0 hp
SD2416 Structural Optimisation and Sandwich Design 6,0 hp

Kontaktperson

Dan Zenkert (danz@kth.se)

Övergångsbestämmelser

Studenter från tidigare år kan välja att få examination enligt kursplan som gällde det året de gick kursen.