Lättare och bättre krockskydd från energiabsorberande 3D-armerade kompositmaterial

Syfte och mål

Olika fiberarmeringar har undersökts i kompositbalkar som testats både statiskt och dynamiskt för att jämföra deras energiabsorption under extrem last. Glas- och kolfiberarmerade kompositmaterial är extremt starka men också relativt spröda då de belastas till brott. Denna sprödhet kan utnyttjas till hög energiabsorption vid kompression men är inte fördelaktig vid böjbelastning. Genom användande av nya 3-dimensionella textila tekniker har projektet påvisat en strukturell seghet hos kompositbalkar som liknar den plastiska deformation som är typisk för metallbalkar.

Resultat och förväntade effekter

Projektet har experimentellt jämfört olika kompositbalkars energiabsorption under statisk och dynamisk belastning. Olika resultat erhölls för olika armeringstyper, där flertalet producerats med ny 3-dimensionell textil produktionsteknik. Resultaten blir nu ledsagande för fortsatta studier, ansökningar till nya större projekt och ytterligare ansträngningar att vidareutveckla nya kommersiellt gångbara lösningar med hjälp av världsunika svenska innovationer.

Upplägg och genomförande

Balkarmeringar innehållande glas- och kolfiber producerades av Biteam. Dessa injicerades sedan till färdiga kompositbalkar på KTH där också hälften av balkarna testades statiskt under böjbelastning. Den andra hälften av balkarna provades dynamiskt på Volvos krockcenter. Resultaten sammanställdes och analyserades slutligen av KTH, Volvo och Chalmers. Avsikten är nu att gå vidare med ytterligare utveckling av de nya materialkoncepten.