Materialmodell för nylonfiberförstärkt gummimembran

• Main Authors: Jens, Simon, Mader Olsson, Martin
• Format: Others
• Language: Swedish
• Published: Malmö universitet, Fakulteten för teknik och samhälle (TS) 2018
• Subjects: Engineering and Technology; Teknik och teknologier
• Online Access: http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:mau:diva-20237

I detta projekt framtas en materialmodell, lämplig för ett anisotropisknylonfiberförstärkt gummimembran, varefter modellens parametrarbestäms och verifieras. Gummimembranet används i en bromsaktuatorproducerad av Haldex AB. Syftet med arbetet är att förenklaoch effektivisera framtagningen av framtida prototyper av bromsaktuatorn.Målet med detta arbete är att med hjälp av en materialmodellbeskriva de mekaniska egenskaperna hos ett fiberförstärkt gummimembran.Huvuddelarna av projektet är val av materialmodell, materialtestning,modellkalibrering och verifiering av materialmodellen. Envariant av Holzapfel-Gasser-Ogdens materialmodell (HGO) som finnsimplementerad i Ansys, ett beräkningsprogram för finita elementmetoden,används i arbetet. Materialtestning utförs enligt ISO 527-4, enstandard för dragprover av fiberförstärkta polymerer. Modellkalibreringutförs i Excel för att bestämma värdet på modellens parametrargenom att anpassa kurvorna från materialmodellen till dragproverna.Materialmodellen med dessa parametrar implementeras i Ansys, ettberäkningsprogram som tillämpar finita element analys, som kan användasför simulering av dragprov. Modellen verifieras till sist genomsimulering av bromsaktuatorn i Ansys. Vid jämförelse av simuleringoch tester på material, uppvisar simuleringen av dragproverna godöverensstämmelse. Simuleringen av bromsaktuatorn uppvisar däremotinte samma goda överensstämmelse med tester på komponent. === In this bachelor thesis a material model is developed for an anisotropicnylon fiber-reinforced rubber diaphragm, at which point the parametersof the model are determined and verified. The diaphragm is usedin a brake actuator developed by Haldex AB. The purpose of thisproject is to simplify and streamline the production of future brakeactuator prototypes. The goal is to describe the mechanical propertiesof a fiber-reinforced rubber component using a material model.The main parts of the project are choosing material model, materialtesting, calibration and verification of the material model. A variantof Holzapfel-Gasser-Ogden’s material model (HGO) is used in thisproject. Material testing is done by using ISO 527-4, a standard foruniaxial tensile tests for fiber reinforced polymers. Excel is used tofit the material model to the test data, and thus find the parametersfor the material model. The material model with its parameters arethen implemented in Ansys, a mechanical engineering software thatuses finite element analysis, which can be used to simulate tensiletests. Lastly, the material model is verified by simulation of the brakeactuator in Ansys. Comparing simulations with material data, thesimulations of the tensile tests are in good agreement. The simulationof the brake actuator, however, doesn’t show as good of an agreementwith the test data.