Knowledge base: Warsaw University of Technology

Settings and your account

Back

Experimental verification of FEM calculations for composite materials

Kamil Siemieniuk

Abstract

The aim of the thesis is to evaluate the differences in the results of a composite element analysis using the finite element method and experimental verification. An additional goal of the work is a verification of material properties obtained in the homogenization process through simple experiments. At the beginning, the purpose of the work and the motivation were presented. In the next chapter, the necessary knowledge to achieve the assumed purposes was depicted. Next, the materials, shape and dimensions of the samples tested were selected. The properties of the composite were calculated on the basis of selected materials. Next, the method of mounting and loading for elements was determined. After calculating all the necessary data, analytical and FEM calculations of the analysed samples were performed. In order to carry out the tests, the samples were hand laminated. The experiment performed was bending. On the basis of the bending test, the Young's modulus was determined and a limit of strength was obtained with the use of FEM calculations. The material data obtained during the experiment and homogenisation process were compared. A FEM calculation was performed again taking into account the measured dimensions of the samples. In one analysis, the Young's modulus from homogenization was applied, and in the second from the bending test. Differences in the results of these analyses and experimental results were compared. The final chapter summarizes and concludes the entire work. Moreover, the correction coefficients of the Young's modulus and the limit of strength were determined.
Diploma type
Engineer's / Bachelor of Science
Diploma type
Engineer's thesis
Author
Kamil Siemieniuk (FACME) Kamil Siemieniuk,, Faculty of Automotive and Construction Machinery Engineering (FACME)
Title in Polish
Doświadczalna weryfikacja obliczeń MES dla materiałów kompozytowych
Supervisor
Robert Zalewski (FACME/IMDF) Robert Zalewski,, Institute of Machine Design Fundamentals (FACME/IMDF)Faculty of Automotive and Construction Machinery Engineering (FACME)
Bogumił Chiliński (FACME/IMDF) Bogumił Chiliński,, Institute of Machine Design Fundamentals (FACME/IMDF)Faculty of Automotive and Construction Machinery Engineering (FACME)
Certifying unit
Faculty of Automotive and Construction Machinery Engineering (FACME)
Affiliation unit
Institute of Machine Design Fundamentals (FACME/IMDF)
Study subject / specialization
, Mechanika Pojazdów i Maszyn Roboczych
Language
(pl) Polish
Status
Finished
Defense Date
22-01-2019
Issue date (year)
2019
Pages
48
Internal identifier
SIMR; D-2036
Reviewers
Sebastian Korczak (FACME/IMDF) Sebastian Korczak,, Institute of Machine Design Fundamentals (FACME/IMDF)Faculty of Automotive and Construction Machinery Engineering (FACME) Bogumił Chiliński (FACME/IMDF) Bogumił Chiliński,, Institute of Machine Design Fundamentals (FACME/IMDF)Faculty of Automotive and Construction Machinery Engineering (FACME)
Keywords in Polish
kompozyt, MES, laminowanie ręczne, doświadczalna weryfikacja
Keywords in English
composite, FEM, hand lamination, experimental verification
Abstract in Polish
Celem pracy jest ocena różnic w wynikach analizy elementu kompozytowego z wykorzystaniem metody elementów skończonych a wynikami doświadczalnymi. Dodatkowym celem pracy jest weryfikacja danych materiałowych otrzymanych w procesie homogenizacji przez proste doświadczenia, a następnie ocena rozbieżności z wynikami analizy MES. Na początku został przedstawiony cel pracy i motywacja do podjęcia tematyki. W kolejnym rozdziale przedstawiono wiedzę potrzebną do zrealizowania celów pracy. Dalej dokonano wyboru materiałów, kształtu i wymiarów badanych próbek. Na podstawie dobranych wielkości obliczono właściwości kompozytu. Następnie ustalono sposób zamocowania i obciążenia elementów. Po wyznaczeniu wszystkich niezbędnych danych przeprowadzono obliczenia analityczne i MES rozpatrywanych próbek. Celem przeprowadzenia badań, próbki wykonano laminowaniem ręcznym. Doświadczeniem jakie wykonano było zginanie. Na podstawie tej próby wyznaczono moduł Younga. Ponadto wspomagając się obliczeniami MES oszacowano granicę wytrzymałości. Po przeprowadzeniu doświadczeń porównano dane materiałowe uzyskane podczas eksperymentu i homogenizacji. Wykonano ponowne obliczenia MES uwzględniając zmierzone wymiary próbek. W jednej analizie zastosowano moduł Younga z homogenizacji, a w drugiej z próby zginania. Porównano różnice w wynikach tych analiz z wynikami rzeczywistymi. W ostatnim rozdziale podsumowano całą prace, wyciągnięto wnioski i wyznaczono współczynniki korekcyjne modułu Younga i granicy wytrzymałości.
File
  • File: 1
    Kamil_Siemieniuk_v2.pdf
Request a WCAG compliant version
Local fields
Identyfikator pracy APD: 30317

Uniform Resource Identifier
https://repo.pw.edu.pl/info/bachelor/WUTaa5f472bfae84bdead6cb9b37a1c0872/
URN
urn:pw-repo:WUTaa5f472bfae84bdead6cb9b37a1c0872

Confirmation
Are you sure?
Report incorrect data on this page