Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Optimeringsmetoder för ASMC-strukturer
KTH, School of Engineering Sciences (SCI), Aeronautical and Vehicle Engineering, Lightweight Structures.
2015 (Swedish)Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 credits / 30 HE creditsStudent thesisAlternative title
Optimisation Methods for ASMC Structures (English)
Abstract [en]

Thin metal sheets have for long been the dominant structural components in automotive bodies, but as environmental concerns mount new materials are needed to reduce mass. Advanced Sheet Moulding Compounds (ASMC) is a carbon fibre composite with short fibres and has been put forward as an alternative. It is both light and has good durability and can be formed in a mould similarly to steel sheets. A distinct advantage is that unlike for steel sheets the thickness in an ASMC component can be varied and stiffeners integrated. This creates great opportunities for optimisation, but as know-how in the industry is scarce a methodology is necessary. This master’s thesis describes a method developed for optimising structural components manufactured in ASMC by analysing a backplate mounted in a Body-In-White (BIW). The optimisation design process was first developed in a simplified model made to mimic a BIW without all the complexities therein. In this thesis free-size optimisation was done individually and coupled with adding uni-directional (UD) fibres and ribs to the backplate. This process was then verified in an accurate car body model and the process translated rather well to a more realistic model as favourable results were obtained. Optimisation resulted in more than 50% decrease in the component’s mass and body torsional stiffness could be increased by up to 7%. A step-by-step guide for this process is presented. Moving forward the design methodology needs to be verified and developed further for different structures and load cases. It is believed that the process detailed works well for many different structures as is, but improvements can be made and are ultimately necessary.

Abstract [sv]

Under lång tid har pressad metallplåt varit det dominerande strukturella materialet i bilkarosser, men i takt med att miljövänliga lösningar blir mer och mer viktiga så behövs nya material för att reducera vikt. Advanced Sheet Moulding Compounds (ASMC) är en kolfiber komposit med korta fibrer och har lagts fram som ett alternativ. Materialet är både lätt och har goda hållfasthetsegenskaper och kan formas i en gjutform i en process som liknar pressning av plåt. En stor fördel är att till skillnad från metallplåt så kan tjockleken i en ASMC komponent varieras och förstyvningar kan integreras. Detta skapar stora möjligheter för optimering, men då erfarenhet av dessa material i industrin är liten behövs metoder för detta. I detta examensarbete beskrivs en metod som utvecklats för optimering av ASMC komponenter via analys av en vridplåt monterad i en bil. För att undvika onödig komplexitet utvecklades optimeringsprocessen först i en förenklad modell som skulle härma en Body-In-White (BIW). Free-size optimering användes individuellt och tillsammans med att lägga in enkelriktade fibrer och förstyvningar. Processen verifierades sedan i en noggrann karossmodell, och den fungerade väl då gynnsamma resultat erhölls. Det visades att optimering av ryggplåten kan kraftigt reducera dess vikt och öka vridstyvheten i ett fordon. Optimering resulterade i mer än 50% minskning av komponents vikt och bilkroppens vridstyvhet kunde höjas med upp till 7%. En guide för processen som förklarar steg för steg hur optimering av ASMC ska utföras har presenterats. I framtiden bör metoden verifieras och utvecklas ytterligare för andra strukturer och last fall. Det förmodas att den beskrivna processen fungerar som den är, men förbättringar kan göras och behövs.

Place, publisher, year, edition, pages
2015. , 53 p.
Series
TRITA-AVE, ISSN 1651-7660 ; 2015:44
National Category
Engineering and Technology
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-180274OAI: oai:DiVA.org:kth-180274DiVA: diva2:892085
Subject / course
Lightweight Structures
Supervisors
Examiners
Available from: 2016-01-08 Created: 2016-01-08 Last updated: 2016-01-08Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(3967 kB)152 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 3967 kBChecksum SHA-512
280c73c9808e95050b6eaedc44f52d81d031c94690bec4bab400f9358fcd84863188a8ba46861777fe1385ad1dd6aa772d0978cfadddc977060f2af5565f2da3
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
Lightweight Structures
Engineering and Technology

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 152 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 134 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf