FlowCurve: Optimaliseren van mechanische verbindingen van multi-materialen

Laatst gewijzigd:

14-04-2022

Het selecteren, simuleren en optimaliseren van mechanische verbindingen in een multi-materiaal context stelt hoge eisen aan de huidige materiaalbeproevingen. Vooralsnog bestaan er geen richtlijnen mbt materiaalkarakterisatie ter ondersteuning van het ontwerp van mechanische verbindingen voor het realiseren van hybride componenten. Dit project heeft o.a. als doel om dit te standaardiseren. Er zal bepaald worden welke materiaaltesten moeten uitgevoerd worden voor de karakterisatie van mechanische verbindingen van ongelijksoortige materialen. Hierbij zal er onderzocht worden hoe de bestaande beproevingsmethoden aangepast moeten worden aan de nieuwe noden.

Optimaliseren van mechanische verbindingen van multi-materialen

In het voorbije onderzoeksproject "MechJoin" werd de structurele integriteit van mechanische verbindingen van materialen met beperkte ductiliteit onderzocht. Dergelijke verbindingen bevatten proces-geïnduceerde defecten zoals kleine scheurtjes welke nefast kunnen zijn voor de mechanische performantie. In dit project werd er met behulp van numerieke modellen en experimenten de effecten van proces-geïnduceerde defecten onderzocht bij clinchen en self-piercing riveting.

Meer info over dit onderzoek vindt u hier.

Context

Binnen de industrie is er een evolutie naar het vervaardigen van produkten met een lichter gewicht, meer functionaliteit en een betere performantie. Hybride onderdelen, bestaande uit soms heel verschillende materialen kunnen hiervoor oplossingen bieden. Een multi-materiaal ontwerp gebruikt voor elk onderdeel een materiaal met de optimaleeigenschappen. De toepassing ervan wordt echter afgeremd door uitdagingen op gebied van verbindingstechnologie. Verschillende combinaties op het vlak van materialen en diktes maken het robuust verbinden alsmaar complexer.

De mechanische verbindingstechnieken, zoals clinchen of riveteren, laten toe om ongelijksoortige materialen te verbinden; niet alleen ongelijksoortige metalen, maar ook verbindingen tussen metalen en andere materialen zijn mogelijk (bv. composieten).

Doel van het project

Het BIL en KULeuven voeren een onderzoek uit naar het mechanische verbinden van ongelijksoortige materialen : haalbaarheidsstudies, beproevingstechnieken, mechanische eigenschappen, case studies,…

Dit project heeft o.a. als doel om dit te standaardiseren. Er zal bepaald worden welke materiaaltesten moeten uitgevoerd worden voor de karakterisatie van mechanische verbindingen van ongelijksoortige materialen. Hierbij zal er onderzocht worden hoe de bestaande beproevingsmethoden aangepast moeten worden aan de nieuwe noden.

Tijdens het project zullen ook een aantal representatieve case studies(demostukken) uitgewerkt worden, op basis van de inbreng van de deelnemende bedrijven.