Väitös lentotekniikan ja kevytrakennetekniikan alalta, DI Tuomas Pärnänen
Iskunkestävyyttä lujitemuovien ja metallien yhdistelmällä.
Map © OpenStreetMap. Some rights reserved.
DI Tuomas Pärnänen väittelee 27.1.2017 klo 12 Aalto-yliopiston insinööritieteiden korkeakoulussa, konetekniikan laitoksella, aiheesta Lujitemuovi-metalli-yhdistelmälaminaattien iskuvaurioituminen – tutkimus iskunkestävyydestä ja kerrostenvälisestä murtumisesta. Väitöskirjan nimi on englanniksi Low-velocity impact damage in fibre metal laminates – a study of the impact resistance and metal-composite debonding. Väitöksen ala on lentotekniikka, kevytrakennetekniikka.
Väitöskirjassa tutkitaan lujitemuovi- ja metallikerroksista muodostettujen yhdistelmälaminaattien vaurioitumista iskumaisissa kuormituksissa. Yhdistelmälaminaatteja käytetään erityisesti paino-optimoiduissa rakenteissa, esimerkiksi lentokoneiden pintalevyissä, jotka voivat kokea iskumaisia kuormituksia huollossa ja käytön aikana muun muassa lintutörmäyksissä ja raekuurojen läpi lennettäessä. Iskujen aiheuttamien vaurioiden ymmärtäminen on tärkeää, jotta rakenteet voidaan optimoida käyttöympäristöönsä sopiviksi.
Työssä tutkittiin aluksi kokeellisesti kevyen magnesiumseoksen soveltuvuutta iskumaisia kuormia kokeviin yhdistelmälaminaatteihin. Lisäksi työssä tarkasteltiin erään vauriomuodon – lujitemuovi- ja metallikerrosten välisen murtumisen – syntymekanismeja ja vaikutuksia laminaatin iskuvasteeseen. Kerrostenvälistä murtumista ei tyypillisesti ole huomioitu iskumalleissa. Työssä tehtyjen kokeiden ja mallinnusten tulokset kuitenkin osoittavat, että murtuminen vaikuttaa merkittävästi laminaatin muodonmuutoksiin ja iskun jälkeiseen venymätilaan. Jatkossa onkin suositeltavaa huomioida kerrostenvälinen murtuminen yhdistelmälaminaattien iskukuormitusta mallinnettaessa.
Vastaväittäjä: Professori Wesley Cantwell, Khalifa University, Arabiemiirikunnat
Valvoja: Professori Olli Saarela, Aalto-yliopiston insinööritieteiden korkeakoulu, konetekniikan laitos
Väitöskirjan verkko-osoite: http://urn.fi/URN:ISBN:978-952-60-7188-6
Väittelijän yhteystiedot: Tuomas Pärnänen, tuomas.parnanen@aalto.fi