témavezető: Kiss Zoltán
helyszín (magyar oldal): Polimertechnika Tanszék, 1111 Budapest, Műegyetem rkp. 3. MT. épület 14. helyszín rövidítés: PT
A kutatási téma leírása:
a.) Előzmények: A polimer kompozit szerkezeti anyagok legjelentősebb felhasználója a járműipar, köszönhetően kiváló tulajdonságainak, mint kis sűrűség, korrózióállóság, csillapítóképesség stb. A kompozitok alkalmazhatóságához szükséges, hogy az elkészült panelek egymáshoz történő kötése optimális módon kialakításra kerüljön. BME Gépészmérnöki Kar Polimertechnika Tanszékén a különféle kötéstípusok vizsgálata évek óta intenzíven kutatott terület.
b.) A kutatás célja: Egy teherviselő lemezszerkezet pl.: önhordó járműfelépítmény alkatrészre bontását meghatározza annak komplexitása, illetve mérete (technológiai feltételek, gyártószerszám mérete stb.). A bontás helyére, illetve az adott bontásnál alkalmazott kötés típusára vonatkozóan fémlemez-szerkezetek esetében (mélyhúzott, hajlított lemezek, hegesztéssel, szegecseléssel…) komoly konstruktőri tapasztalat áll rendelkezésre. Ez a tapasztalat szálerősített műanyagstruktúrák esetén az eltérő technológia miatt csak részben vagy egyáltalán nem alkalmazható. A kutatás célja kompozitstruktúrák esetében használatos kötéstípusok mechanikai tulajdonságainak jellemzése után egy konstrukciót segítő metódus fejlesztése az alkatrészekre bontás helyének és kötéstípusának meghatározására, lapolási sorrend, illetve szereléssel/illesztéssel szembeni követelmények definiálására.
c.) Elvégzendő feladatok:
1. Irodalomkutatás a jelenleg gyakorlatban használt kötés módokról és ezek modellezési eljárásairól végeselemes környezetben. Modellezési stratégiák értékelése pontosság, egyszerűség és hatékonyság szempontjából. (6 hónap)
2. Fém inzertek, illetve ragasztott-, szegecselt- és hibrid- (ragasztott+szegecselt) kötés mechanikai tulajdonságának jellemzése kompozit alkatrész esetében. (6 hónap)
3. Fém inzertek, illetve ragasztott-, szegecselt- és hibridkötés mechanikai viselkedésének numerikus analízise különös tekintettel a szilárdsági és tönkremeneteli tulajdonságaira. (12 hónap)
4. A releváns és előre elvégzett mérési eredményekből a kötés mechanikai modelljéhez szükséges anyagparaméterek levezetése (analitikusan vagy iteratívan az egyes próbatestek végeselemes modelljeinek segítségével), majd ezek validálása az egyes próbatestek végeselemes környezetben számított deformációinak a mért értékekhez való hasonlításával (beleértve az összetett igénybevételt is) többféle reprezentatív szálerősítésű és rétegrendű kompozitra. (12 hónap)
5. Optimalizáláson alapuló metódust fejlesztése és implementálása komplex homogén felület alkatrészre bontásához, az alkatrészek közötti kötések helyének és típusának, ezáltal a mechanikai viselkedésének optimális megválasztására. (12 hónap)
d.) Szükséges berendezések: A kutatómunkához szükséges technológiai, anyagvizsgáló és mérőberendezések a Polimertechnika Tanszék laboratóriumában, a modellezéshez és számításokhoz szükséges számítógépes és szoftveres háttér az eCon Engineering Kft-nél rendelkezésre állnak.
e.) A témához kapcsolódó elnyert pályázat: NVKP_16-1-2016-0046
f.) Várható tudományos eredmények: Kompozitalkatrészek közötti kötések (fém inzert, ragasztás, szegecselés) hatékony modellezése végeselemes módszerrel, új automatizált metódus kompozit lemezszerkezetek optimális alkatrészre bontásához.
g.) A témához kapcsolódó irodalom:
• Yeh R-Y., Hsu R-Q.: Development of ultrasonic direct joining of thermoplastic to laser structured metal. International Journal of Adhesion and Adhesives 65, 28-32 (2016)
• Fürst A., Mahrle A., Hipp D. et al.: Dual Wavelength Laser Beam Cutting of High-Performance Composite Materials. Advanced Engineering Materials 19, 10.1002/adem.201600356 (2017)
• Kiss Z., Czigány T.: Microscopic analysis of the morphology of seams in friction stir welded polypropylene. Express Polymer Letters 6, 54-62 (2012)
felvehető hallgatók száma: 1
Jelentkezési határidő: 2017-10-19
2024. IV. 17. ODT ülés Az ODT következő ülésére 2024. június 14-én, pénteken 10.00 órakor kerül sor a Semmelweis Egyetem Szenátusi termében (Bp. Üllői út 26. I. emelet).
Bejelentkezés
