Till innehåll på sidan
Till KTH:s startsida Till KTH:s startsida

Multidisciplinär design och optimering

Lättviktsdesign kännetecknas ofta av ett behov av att lösa funktionella konflikter. När en struktur blir mer optimerad mot en uppsättning mål, kan andra krav som tidigare var antingen okända eller uppfyllda i sig behöva hanteras. Detta är relevant för alla lättviktskonstruktioner där vikten är av stor betydelse och detta tas upp i flera av våra aktiviteter.

Topologioptimering av strukturer med statiska och dynamiska begränsningar

Konflikten mellan lättviktskonstruktioner och dynamisk prestanda är ett klassiskt ämne, här angrips problemet genom topologioptimering. En struktur som utsätts för en harmoniskt varierande belastning minimeras med avseende på massa samtidigt som erforderlig styvhet bibehålls, både statiskt och dynamiskt. Problemformuleringen innebär flera utmaningar och resultaten kan vara ganska olika beroende på hur kraven påverkas. Strukturens resonansfrekvenser kommer att påverka lösningarna och när optimeringen fortskrider kommer egenfrekvensen att ändras, vilket kan ha stor inverkan på den slutliga lösningen.

Design av flexibla enaxlade löpverk i komposit

En av de tyngsta komponenterna på ett järnvägsfordon är löpverket. Löpverket är ett komplext mekaniskt system med krav på rullprestanda, säkerhet, komfort, dynamisk isolering och annat. Det tillhandahåller också upphängningen av fordonskorgen. En komponent i löpverket är vanligtvis en ram som förbinder axlarna med resten av fordonet, detta är traditionellt arrangerat i form av en boggi. Användning av kompositmaterial i ramen kan möjliggöra en mer interaktiv utformning av löpverket där ramen i sig ger viss fjädring. I exemplet nedan har strukturen hos en kompositram för ett enaxlat löpverk optimerats multifunktionellt för att fungera som en krängningshämmare med hjälp av analyser inom strukturmekanik, fordonsdynamik och ett aktivt fjädringssystem. Detta har potential att minska såväl fordonsvikten som körmotståndet, vilket bidrar till en minskad energiförbrukning.

Teknisk kostnadsmodellering

Ramverk för teknisk kostnadsmodellering utvecklas för att möjliggöra studier av verklig design för cirkularitet för att uppfylla målet om hållbarhet.

Design för cirkularitet och återvinning av kompositer

Nya metoder för återvinning av fiberförstärkning från kol/epoxi termohärdade prepregs implementeras i konstruktionsramen. Olika metoder för mekanisk återvinning av kompositmaterial utvärderas dock också experimentellt

Nya metoder för återvinning av fiberarmering från prepregs av kol/epoxi-termohärdare implementeras i konstruktionsramen. Olika metoder för mekanisk återvinning av kompositmaterial utvärderas dock också experimentellt