PAVE: Probabilistisk analys och verifiering av kompositstrukturer

Syfte och mål

Eftersom ett kompositmaterial skapas samtidigt som strukturen:, d.v.s. ’materialet existerar inte innan strukturen tillverkas’, måste konstruktionsdata ta hänsyn till den valda tillverkningsprocessen - och hur den påverkar prestanda hos en viss komponent. I projektet PAVE gjordes detta industriellt, och implementeringen av de invarianta och probabilistiska metoderna (utvecklade av SICOMP, KTH och CAE Value), hjälpte till att utveckla en kostnads- och tidseffektiv metod som möjliggör en viktminskning på mer än 20 % och reducerat behov av materialprovning hos deltagande OEMs (Volvo Car Corporation, IKEA, Gestamp och Scania)

Resultat och förväntade effekter

Den probabilistiska metoden bedöms kunna implementeras hos industrin (VCC, Gestamp, IKEA, Scania) vid design av kompositkomponenter. Metoden förväntas då bidra till robusta designer och till lättare produkter. Resultaten från den experimentella provserien visar att invariansmetoden är en lämplig metodik för att enkelt prediktera mekaniska egenskaper hos ett godtyckligt kompositlaminat. Som underlag krävs endast ett fåtal prov på kupongnivå. Dock behöver metoden en viss vidareutveckling innan den kan användas inom industrin på ett tidseffektivt sätt.

Upplägg och genomförande

Implementering av metoder på demonstratorerna hos VCC, IKEA, SCANIA var lyckade då bägge metoderna uppvisade bra resultat och alla projektmål kunde uppfyllas. Implementeringen av den probabilistiska metoden hade dock kunnat göras djupare om materialparametrarna hade kunnat varieras utifrån verkliga uppmätta värden. Invariantsmetodiken har utvärderats experimentellt, både på kupongnivå och med två fysiska demonstratorer på komponentnivå. Resultaten från de experimentella proven av demonstratorerna, av Exova och Marström, utvärderades mot beräkningar med gott resultat.