Onderzoek naar de invloed op de mechanische eigenschappen van ronde buisprofielen door het inwendig aanbrengen van schuim

Abstract

Deze thesis kadert binnen het driejarig project van Flanders' DRIVE, genaamd Enhanced Vehicle Performance via Structural Reinforcements. Dit project ontstond uit de strenger wordende eisen voor de veiligheid in de voertuigindustrie. Hieraan voldoen is steeds moeilijker en lichtere materialen met gelijkwaardige of verbeterde mechanische eigenschappen zijn dus noodzakelijk. Het doel is het realiseren van een toename van 10% van de mechanische eigenschappen van stalen en aluminium profielen, uitgedrukt per gewichtseenheid, door ze te vullen met schuim.

De eigenschappen buigstijfheid, energieabsorptie en weerstand tegen axiale belasting worden onderzocht door middel van buig- en impacttesten en testen op axiale belasting. Hierbij wordt de onderzoeksmethodiek Design of Experiments toegepast door materiaalsoort, wanddikte, vulgraad, dichtheid en type schuim te variëren. Zo worden aluminium en stalen buisprofielen, gevuld met de structurele schuimen 2C PU, XPS-, epoxy- en MHS-schuim, getest. Uiteindelijk volgt er een analyse met Matlab, Excel en DesignEase®.

Stijfheid en weerstand tegen axiale belasting, uitgedrukt per gewichtseenheid, vertonen geen significante toenames. De energieabsorptie per gewichtseenheid daarentegen toont voor epoxy- en XPS-schuim toenames van minstens 5%. De testcombinaties met een toegenomen energieabsorptie en een gelijkblijvende stijfheid zijn bruikbaar voor de voertuigindustrie.