Disputas: Reidar Kvale Joki

M.Sc. Reidar Kvale Joki ved Matematisk institutt vil forsvare sin avhandling for graden ph.d.:

Failure Mechanisms in Fibre Reinforced Polymer Composites - Experimental and Numerical Analysis

 

Reidar Kvale Joki

Tid og sted for prøveforelesning

27. juni 2016 kl. 10.15, Aud. 4, Vilhelm Bjerknes' hus

Bedømmelseskomité

  • Professor Ulf Stigh, Högskolan i Skövde
  • Associate Professor Esben Lindgaard, Aalborg Universitet
  • Professor Karsten Trulsen, Universitetet i Oslo

Leder av disputas

Professor John Grue, Matematisk institutt, UiO

Veiledere

  • Forsker Frode Grytten, SINTEF
  • Forsker Brian Hayman

Sammendrag

Avhandlingen handler om fiberarmerte polymerkompositter og hvordan de går i stykker dersom de belastes med for store laster. Matematiske modeller er utviklet for å kunne beregne hvordan forskjellige skader starter og utvikler seg. Det er også utviklet metoder for å bestemme nødvendige modellparametere fra mekanisk testing.

Hvor mye tåler egentlig materialene i den nye sykkelen du skal bruke på Birken? Eller materialene i de nye jagerflyene Norge har bestilt? Og hvordan kan disse materialene gjøres enda stivere og sterkere? Dette er blant spørsmålene en fersk doktorgradsavhandling forsøker å gi bedre svar på. 

Fiberarmerte polymerkompositter (FRP) benyttes i stadig flere gjenstander. Man finner dem i alt fra hockeykøller til romraketter, biler, båter, fly, bygg og infrastruktur. Det er særlig i gjenstander som krever et materiale med høy styrke og stivhet, samtidig som vekten må være lav, at disse materialene har sin forse.

Ordet «kompositt» kommer fra det latinske ordet «compositus», som betyr «å sette sammen». En kompositt er et materiale som består av minst to eller flere fysisk forskjellige faser. Det er altså heterogent, og hver av fasene gir sitt karakteristiske bidrag til komposittmaterialets egenskaper. I dagligtalen får materialene ofte navn etter fibertypen, og folk flest tenker kanskje ikke over at karbonrammen til sykkelen eller glassfiberbåten egentlig er laget av komposittmaterialer.

I arbeidet med avhandlingen sin har Reidar Kvale Joki utviklet matematiske modeller som kan brukes til å forutse hvordan komposittmaterialer oppfører seg når de belastes helt til, eller kanskje over, tålegrensen. Siden komposittmaterialer er heterogene, går de i stykker på andre måter enn homogene materialer, som for eksempel stål. Derfor kreves det spesialutviklede modeller for å kunne forutse oppførselen til disse materialene.

Når FRP-kompositter skal benyttes i lastbærende konstruksjoner ønsker man å innrette fiberarmeringen slik at den gjør mest mulig nytte for seg. Målet er å finne den optimale oppbygningen uten å måtte utføre omfattende tester på prototyper av det ferdige produktet. Ved å bruke nøyaktige og pålitelige modeller, kan man ved hjelp av en datamaskin finne slike optimale oppbygninger, både med tanke på stivhet og styrke, men også reststyrke etter at en eventuell skade har oppstått.  

Arbeidet har vært en del av det SINTEF-ledet forskningsprosjekt COMPACT som er finansiert av Norges Forskingsråd.

For mer informasjon

Kontakt Matematisk institutt.

Publisert 13. juni 2016 13:45 - Sist endret 13. juni 2016 15:47