<p>Sedan ett år tillbaka på företaget Elitkomposit AB pågår ett fordonsprojekt som syftar till att ta fram konstruktionsunderlag för en fyrhjulig miljöbil för två passagerare och hundra liter bagage. Bilen ska byggas huvudsakligen i kompositmaterial. Syfte och mål med arbetet är att presentera ett nytt sportigt karosskoncept som ska vara en blandning av ett segelflygplan, formel 1 bil och en stridslysten kräfta. Förhoppningarna är att Elitkomposit kommer uppskatta den nya designen och använda sig av den när dem senare tillverkar miljöbilen. Endast bilens exteriördesign kommer att formges och presenteras till Elitkomposit AB. Arbetet är designinriktat och ingen hänsyn till fordonsbestämmelser eller teknisk funktion kommer att tas i beaktande. För att lösa uppgiften skapades först en idébas, åtta koncept valdes sen ut för att genomgå en concept screening. Fem koncept gick vidare till en concept scoring där tre koncept gick vidare. Slutligen valdes tillsammans med Elitkomposit ett vinnande koncept som konstruerades i NX och sedan renderades i Alias. Det slutgiltiga konceptet infriar de krav Elitkomposit uttalat med undantag av att den ska liknas vid en kräfta. För att bilen ska få en mer aggressiv framtoning har den istället fått influens av en stridslysten skorpion i attackställning.</p>

Sedan ett år tillbaka på företaget Elitkomposit AB pågår ett fordonsprojekt som syftar till att ta fram konstruktionsunderlag för en fyrhjulig miljöbil för två passagerare och hundra liter bagage. Bilen ska byggas huvudsakligen i kompositmaterial. Syfte och mål med arbetet är att presentera ett nytt sportigt karosskoncept som ska vara en blandning av ett segelflygplan, formel 1 bil och en stridslysten kräfta. Förhoppningarna är att Elitkomposit kommer uppskatta den nya designen och använda sig av den när dem senare tillverkar miljöbilen. Endast bilens exteriördesign kommer att formges och presenteras till Elitkomposit AB. Arbetet är designinriktat och ingen hänsyn till fordonsbestämmelser eller teknisk funktion kommer att tas i beaktande. För att lösa uppgiften skapades först en idébas, åtta koncept valdes sen ut för att genomgå en concept screening. Fem koncept gick vidare till en concept scoring där tre koncept gick vidare. Slutligen valdes tillsammans med Elitkomposit ett vinnande koncept som konstruerades i NX och sedan renderades i Alias. Det slutgiltiga konceptet infriar de krav Elitkomposit uttalat med undantag av att den ska liknas vid en kräfta. För att bilen ska få en mer aggressiv framtoning har den istället fått influens av en stridslysten skorpion i attackställning.

<p>Arbetet syftar till att genom en litteraturstudie samt ett antal kortare intervjuer som skickas ut via e-post göra en grundläggande undersökning av CFRP (Carbon fibre reinforced polymers) därtill hur användningen av förstärkningsmetoderna ser ut idag. Rapporten skall ta upp hur projektörer bör arbeta när de träffar på produkter som är nya på marknaden.</p><p>Att förstärka betongkonstruktioner med kolfiberförstärkning har blivit allt mer vanligt under de senaste åren. Även stålband eller stålbalkar används för att förstärka bjälklag och liknande konstruktionselement. Anledningen till att en byggnad eller annan typ av konstruktion måste förstärkas kan bero på ett flertal olika saker, bland annat om byggnadens användningsområde ändras.</p><p>Kolfiberförstärkning är i jämförelse med stål mycket starkt i förhållande till sin vikt. Tunna förstärkningar gör stor skillnad. Därför tar förstärkningen väldigt liten plats. Kompositen består av kolfiber som fästs mot betongens yta med härdplasten epoxi. Det är väldigt viktigt att både epoxin samt kolfibern behandlas på rätt sätt för att förstärkningen skall bli korrekt utförd. Kolfiberförstärkningen korroderar inte samt är mycket beständig. Dock kan endast dragkrafter tas upp, fibrerna bucklas om de utsätts för tryckkrafter. Kolfiberförstärkning kan användas för att ta upp dragspänningar i balkar orsakade av böjning eller skjuvspänningar orsakade av tvärkrafter. Pelare kan förstärkas mot spänningar orsakade av normalkrafter eller spänningar som uppkommer av böjning. Dimensioneringen samt monteringen av förstärkningen måste göras noggrant för att förstärkningen skall fungera tillfredställande. Faktorer som fukt och smuts på arbetsplatsen måste kontrolleras för att kompositen skall fungera optimalt.<strong></strong></p><p>I dagsläget finns ingen standardisering för produkterna i Sverige. Avsaknaden av en standard gör att det blir svårt att jämföra forskningsreslutat med varandra eftersom testen ställs upp av olika forskningsgrupper efter deras egna kriterier. Det saknas även en internationell standard för hur tester skall ställas upp. Det kan finnas flera anledningar till varför det fortfarande inte finns någon standard för kolfiberförstärkningar. Det kan bland annat bero på att metoderna fortfarande är ganska nya eller att det ingen tagit initiativ till att utforma en standard ännu.</p><p>Projektörer tillsammans med entreprenörer som handskas med materialet måste vara utbildade eftersom dimensioneringen av förstärkningen är ganska komplicerad samt att förhållandena på arbetsplatsen måste vara goda. Slutligen så måste förstärkningen vara korrekt utförd för att uppfylla Lag(1994:847) som innehåller tekniska egenskapskrav på byggnader.</p><p>I ett antal intervjuer som skickats ut till personer vid större svenska företag undersöks i vilken utsträckning kolfiberförstärkningen används. Även som vad olika aktörerna i byggbranschen anser om metoden att förstärka betongkonstruktioner med kolfiber. Svaren visar att kolfiberförstärkningar är dyra jämfört med andra metoder dessutom att en standardisering av metoderna skulle behövas. Dessutom framkommer det hur viktigt det är med kunskaper samt utbildning i ämnet. Men också att CFRP är en populär förstärkningsmetod. Särskilt i trånga utrymmen.</p><p>Resultatet består av ett förslag till en utbildningsplan för projektörer och entreprenörer. I resultatet ingår även ett stycke för hur projektörer metodiskt bör arbeta när de ställs inför projekt där produkter de inte är bekanta med kan vara inblandade.</p> / <p>The goal of the thesis is to perform an investigation of CFRP (Carbon fibre reinforced polymers) by reviewing literature and performing an interview study. The thesis will discuss how a consultant should when facing products that is new to her/him</p><p>In recent years it has become more common to reinforce existing concrete structures using carbon fibre reinforced polymers. Another common method is to reinforce concrete elements with either beams or thinner sheets of steel. There are several reasons why a certain building or other types of construction need reinforcing. One reason being the scope of use changes. Compared to steel carbon fibre is a very light material that is able to support very big loads compared to its own weight. Because of its strength a layer of just a few millimeters of CFRP that is attached to a structure significantly increases its load capacity. The composite consists of carbon fibre that is attached to the concrete using epoxy to form the adhesive bond. It is of outmost importance that the CFRP is treated with care for it to work as intended. It is very resistant to corrosion but it may only be subjected to tension. If the fibre is compressed it might buckle.</p><p>CFRP may be used to strengthen a construction subjected to tension forces, shear forces or eccentric forces and finally longitudinal forces. There are three types of CFRP laminates, fabrics (or weave) and bars witch all can be applied in different ways. Calculation and installation of the products must be done with care to make sure that the reinforcement works as intended. Moisture and particles at the worksite must be removed. Otherwise they might interfere and prevent the adhesive to bond the CFRP to the concrete.</p><p>Currently there is no standardized way to use the products in Sweden. This makes it difficult to compare results from research because the tests are designed by differed research groups with their own criteria. An international test standard is also nonexistent. Reason behind why there currently is no standard might be that the methods still are relatively new to the market. It might also be because no one has taken it upon themselves to perform the work needed to produce a standard.</p><p>Constructors and entrepreneurs who use the products need to have the correct education to be suitable for handling CFRP. The design process might be a bit complicated and the conditions at the worksite need to be well prepared for the reinforcing system to bond to the concrete. Finally the reinforcement work is required to fulfill the laws and demands which are established in the Swedish law Byggnadsverkslagen.</p><p>The interviews was sent to employees within large Swedish corporations to investigate to what extent they use CFRP. Their general opinions about the products were also collected. The interviews show that generally CFRP is regarded as an expensive yet an exceptional method for strengthening: Also that a standard would help very the methods. In addition to this the interviews also show that education is a very important factor that needs to be considered.</p><p>The result of this thesis is suggestion for an education plan for consultants and entrepreneurs who is interested in using CFRP. Included in the result is also a plan that discuses how consultants should approach new products that they are not familiar with.</p>

Glulam is a product that was engineered to make use of timber in a more efficient way. Bychoosing timber of similar quality and discarding natural defects during production, thedevelopment of a stronger cross-section is achieved.Carbon fiber is a relatively new material with a high tension capacity. This feature is used toexamine how the bending capacity of the beams improve by adhering carbon fiber laminateson the lower edge of the beamsThe strength of the material is tested with three experiments: carbon fiber on the bottom of thebeam (a), carbon fiber attached to the lower sides of the beam (b) and carbon fiber in thebeam, covered with a layer of wood (c) The results show that the first case, where the carbon fiber is attached to the bottom of thebeam, gave the best result with an increase in capacity of 59 % compared to the nonreinforcedcontrol. The other two cases also show an improvement in capacity, beam-type 3had a capacity increase of 47% and beam-type 4 increased with 25 %Tests were also made with glulam beams reinforced with fiberglass, but these tests were notanalyzed in depth because the purpose was to compare the capacity to carbon fiber. Thisbeam improved its capacity by 40.3%.The tests show that carbon fiber as a reinforcement material for glulam is a good choice whenthere is a requirement for stronger cross-sections in both new production and renovation ofold buildings. However there are some disadvantages to carbon fiber, for example costs andincreased demands on work environment, which makes steel a cheaper option.

Arbetet syftar till att genom en litteraturstudie samt ett antal kortare intervjuer som skickas ut via e-post göra en grundläggande undersökning av CFRP (Carbon fibre reinforced polymers) därtill hur användningen av förstärkningsmetoderna ser ut idag. Rapporten skall ta upp hur projektörer bör arbeta när de träffar på produkter som är nya på marknaden. Att förstärka betongkonstruktioner med kolfiberförstärkning har blivit allt mer vanligt under de senaste åren. Även stålband eller stålbalkar används för att förstärka bjälklag och liknande konstruktionselement. Anledningen till att en byggnad eller annan typ av konstruktion måste förstärkas kan bero på ett flertal olika saker, bland annat om byggnadens användningsområde ändras. Kolfiberförstärkning är i jämförelse med stål mycket starkt i förhållande till sin vikt. Tunna förstärkningar gör stor skillnad. Därför tar förstärkningen väldigt liten plats. Kompositen består av kolfiber som fästs mot betongens yta med härdplasten epoxi. Det är väldigt viktigt att både epoxin samt kolfibern behandlas på rätt sätt för att förstärkningen skall bli korrekt utförd. Kolfiberförstärkningen korroderar inte samt är mycket beständig. Dock kan endast dragkrafter tas upp, fibrerna bucklas om de utsätts för tryckkrafter. Kolfiberförstärkning kan användas för att ta upp dragspänningar i balkar orsakade av böjning eller skjuvspänningar orsakade av tvärkrafter. Pelare kan förstärkas mot spänningar orsakade av normalkrafter eller spänningar som uppkommer av böjning. Dimensioneringen samt monteringen av förstärkningen måste göras noggrant för att förstärkningen skall fungera tillfredställande. Faktorer som fukt och smuts på arbetsplatsen måste kontrolleras för att kompositen skall fungera optimalt. I dagsläget finns ingen standardisering för produkterna i Sverige. Avsaknaden av en standard gör att det blir svårt att jämföra forskningsreslutat med varandra eftersom testen ställs upp av olika forskningsgrupper efter deras egna kriterier. Det saknas även en internationell standard för hur tester skall ställas upp. Det kan finnas flera anledningar till varför det fortfarande inte finns någon standard för kolfiberförstärkningar. Det kan bland annat bero på att metoderna fortfarande är ganska nya eller att det ingen tagit initiativ till att utforma en standard ännu. Projektörer tillsammans med entreprenörer som handskas med materialet måste vara utbildade eftersom dimensioneringen av förstärkningen är ganska komplicerad samt att förhållandena på arbetsplatsen måste vara goda. Slutligen så måste förstärkningen vara korrekt utförd för att uppfylla Lag(1994:847) som innehåller tekniska egenskapskrav på byggnader. I ett antal intervjuer som skickats ut till personer vid större svenska företag undersöks i vilken utsträckning kolfiberförstärkningen används. Även som vad olika aktörerna i byggbranschen anser om metoden att förstärka betongkonstruktioner med kolfiber. Svaren visar att kolfiberförstärkningar är dyra jämfört med andra metoder dessutom att en standardisering av metoderna skulle behövas. Dessutom framkommer det hur viktigt det är med kunskaper samt utbildning i ämnet. Men också att CFRP är en populär förstärkningsmetod. Särskilt i trånga utrymmen. Resultatet består av ett förslag till en utbildningsplan för projektörer och entreprenörer. I resultatet ingår även ett stycke för hur projektörer metodiskt bör arbeta när de ställs inför projekt där produkter de inte är bekanta med kan vara inblandade. / The goal of the thesis is to perform an investigation of CFRP (Carbon fibre reinforced polymers) by reviewing literature and performing an interview study. The thesis will discuss how a consultant should when facing products that is new to her/him In recent years it has become more common to reinforce existing concrete structures using carbon fibre reinforced polymers. Another common method is to reinforce concrete elements with either beams or thinner sheets of steel. There are several reasons why a certain building or other types of construction need reinforcing. One reason being the scope of use changes. Compared to steel carbon fibre is a very light material that is able to support very big loads compared to its own weight. Because of its strength a layer of just a few millimeters of CFRP that is attached to a structure significantly increases its load capacity. The composite consists of carbon fibre that is attached to the concrete using epoxy to form the adhesive bond. It is of outmost importance that the CFRP is treated with care for it to work as intended. It is very resistant to corrosion but it may only be subjected to tension. If the fibre is compressed it might buckle. CFRP may be used to strengthen a construction subjected to tension forces, shear forces or eccentric forces and finally longitudinal forces. There are three types of CFRP laminates, fabrics (or weave) and bars witch all can be applied in different ways. Calculation and installation of the products must be done with care to make sure that the reinforcement works as intended. Moisture and particles at the worksite must be removed. Otherwise they might interfere and prevent the adhesive to bond the CFRP to the concrete. Currently there is no standardized way to use the products in Sweden. This makes it difficult to compare results from research because the tests are designed by differed research groups with their own criteria. An international test standard is also nonexistent. Reason behind why there currently is no standard might be that the methods still are relatively new to the market. It might also be because no one has taken it upon themselves to perform the work needed to produce a standard. Constructors and entrepreneurs who use the products need to have the correct education to be suitable for handling CFRP. The design process might be a bit complicated and the conditions at the worksite need to be well prepared for the reinforcing system to bond to the concrete. Finally the reinforcement work is required to fulfill the laws and demands which are established in the Swedish law Byggnadsverkslagen. The interviews was sent to employees within large Swedish corporations to investigate to what extent they use CFRP. Their general opinions about the products were also collected. The interviews show that generally CFRP is regarded as an expensive yet an exceptional method for strengthening: Also that a standard would help very the methods. In addition to this the interviews also show that education is a very important factor that needs to be considered. The result of this thesis is suggestion for an education plan for consultants and entrepreneurs who is interested in using CFRP. Included in the result is also a plan that discuses how consultants should approach new products that they are not familiar with.

I detta arbete utvecklas och designas ett mountainbikestyre i kompositmaterial med målet att minska dess vikt jämfört med ett traditionellt styre tillverkat i en isotropisk metallegering. Detta skulle uppnås bland annat genom att designa kompositens egenskaper i olika riktningar samt olika delar av styret för en effektivare användning av material. Utöver ett val av alternativt material skulle även styrstammen integreras med styret för att på så sätt kunna minska vikt och antalet delar som behöver tillverkas. Arbetet delas in i flera steg där först en marknadsanalys utförs som sedan ligger till grund för framtagning av en kravspecifikation och design. Därefter utförs en kraftanalys genom elementarfallsberäkningar och FEM-analys på en aluminium-modell, vars lärdomar senare ligger till grund för val av material, tillverkningsmetod och kompositdesign. Kompositens förväntade egenskaper beräknas och testas genom dragprov. Dessa resultat står sedan till grund för lärdomar kring tillverkningsprocess och beräkning av ett kompositmaterials egenskaper. Dessa lärdomar appliceras sedan i en FEM-analys med det framtagna kompositmaterialet. Överlag anses arbetet lyckat då en slutgiltig FEM-analys visar att den framtagna designen klarar alla lastkraven. En estimerad vikt på slutprodukten tas fram vilket blev 226g vilket resulterar i en 60\% viktbesparing jämfört med samma design i aluminium. En prototyp togs även fram med samma kompositdesign för att ge ytterligare lärdomar kring tillverkningsprocessen av en produkt av detta slag.

I denna rapport beskrivs analys, konstruktion och tillverkning av en stötdämpande styrstam ikolfiberkomposit. Analysen har gjorts med friläggningar vars resulterande beräknade krafter användsi en FEM-analys gjord i ANSYS. Den mekaniska analysen har legat till grund för en design som sedantillverkats i ett exemplar på Lättviktskonstruktionslabbet på KTH. Den tillverkade delen sattes på sintänkta plats på en cykel och komponentens funktion jämfördes med en typisk befintlig produkt.Prototypen upplevdes sig ha bättre ergonomi. Vidare tester skulle behövas för att vidareutvecklaprototypen till en färdig, polerad produkt.

Detta kanditatexamensarbete utfördes på KTH Lättkonstruktioner. Målet medarbetet är att undersöka om det är möjligt att designa, tillverka och använda ettcykeldrev gjort av kolfiber som har minst lika bra hållfasthet och nötningsresistanssom ett cykeldrev gjort i metall. Arbetet innefattar inte endast design, tillverkningoch testning. Det innehåller även marknadsundersökningar, kostnadsanalyser ochberäkningar av koldioxidutsläpp. Först designades en CAD-modell av drevet som baserades på standardmått.Simuleringar utfördes på CAD-modellen för att säkerställa att spänningar ochdeformationer inte överskred tillåtna värden. Innan tillverkningen så valdes fiberriktningaroch tillverkningsprocess. Drevet tillverkades sedan genom att först tillverka enkolfiberplatta med hjälp av vakuuminjicering som sedan bearbetades i en CNC-fräsför att framställa tandprofilen och resterande geometri. Under tillverkningsprocessen misslyckades vakuuminjiceringen vilket ledde till attfräsningen av tandprofilen gjordes med en annan kolfiberplatta med samma tjocklek.Denna komplikation innebar att alla tester som gjordes inte kan ge en exaktrepresentation av vår design, eftersom att fiberriktningarna inte är likadana. Sammanfattningsvis så är det möjligt att designa och tillverka ett cykeldrev i kolfibersom har tillräcklig styvhet.

Denna rapport syftar till att redovisa konstruktionsarbete med att ta fram en longboard med integrerade truckar i kompositmaterial. Det huvudsakliga målet var att konstruera en longboard med liknande mekaniska egenskaper som en vald referensprodukt men med en viktreduktion på 30%. En konceptuell design fastställdes och geometrin modellerades sedan med ett isotropt stålmaterial för att erhålla spänningar och töjningar utifrån de valda geometrierna. Tre olika material valdes ut för att ingå i kompositdesignen vilket resulterade i ett fibermaterial, ett matrismaterial samt ett skummaterial. Olika tillverkningsmetoder utvärderades och slutligen valdes vakuuminjicering som tillverkningsmetod. Mått för kompositkonstruktionen valdes för att erhålla rätt böjstyvhet och provstavar tillverkades för att validera de mekaniska egenskaperna. En slutgiltig modellering av kompositkonstruktionen genomfördes för att säkerställa att hållfasthetskraven var uppfyllda. Den slutgiltiga konstruktionen hade en teoretisk viktminskning gentemot referensprodukten på cirka 67%. En del utav longboarden tillverkades för att utvärdera tillverkningsprocessen samt möjligheten att realisera produkten. Med bakgrund av detta arbete är slutsatsen att med en del vidarearbete är det möjligt att tillverka en longboard med integrerade truckar i kompositmaterial.

Detta arbete omfattar designprocessen, hållfasthetsberäkningarna och tillverkningen av en ringnyckel med mål att halvera en referensprodukts vikt utan att påverka dess funktion. För att uppnå detta mål tillverkas nyckel med en I-balkprofil i kolfiber. Med avsikt att undvika plasticerande kontaktytor tillverkas nyckeln med metallinsatser som sprider ut yttrycket från skruvhuvuden. Designprocessen jämför alternativ för balkkonstruktion och momentöverföring medan hållfasthetsberäkningarna verifierar och dimensionerar dessa alternativ. Nyckeln tillverkas med handuppläggning av kolfiber i 3D-printade formar som pressas samman. För att validera beräkningarna dragtestas verktyget där en maximal belastning på 56 [kg] mättes upp. Den totala vikten på verktyget är 42% av referensprodukten vilket lämnar utrymme för ytterligare förstärkning och möjlighet att nå belastningsmålet.