The construction of high-performance vessels like the F50 catamaran has traditionally prioritized advanced composite materials and performance-driven design. However, there is a growing need to incorporate sustainable materials and practices, with their performance in marine applications remaining relatively unknown. This study aims to address this gap by investigating the feasibility of using flax laminates as an environmentally friendly alternative for frequently damaged components, specifically the stern extension.Mechanical testing of flax laminates revealed lower stiffness per fiber areal weight compared to literature values and supplier data sheets, primarily attributed to moisture uptake in the flax material. These findings highlight the significance of considering real-world environmental conditions and specific application requirements when evaluating the mechanical properties of flax composites. Despite the mechanical challenges, environmental analysis demonstrated that the flax alternative for the stern extension offers promising benefits. It exhibits a carbon-positive characteristic, resulting in lower energy consumption during production, and comparable waste production to the original carbon fiber extension. However, it is important to note that these advantages are based on idealized theoretical data, and further optimization is required to address variations in resin usage and the strength of the cured composite.To address the weight discrepancies among the fleet, currently rectified by corrector weights, a practical solution is proposed utilizing flax composite layups. Selective implementation of the flax stern extension on the lightest one-third of the fleet can effectively balance weight distribution without compromising overall yacht performance. This strategy allows SailGP to incorporate sustainable materials while maintaining uniformity and performance across all participating yachts. By considering the environmental impact and structural considerations, this study provides valuable insights for the development of sustainable marine composites and encourages further research in optimizing the performance and reliability of flax-based laminates in marine applications. / Vid konstruktion av högpresterande segelbåtar som F50-katamaranen har man traditionellt prioriterat avancerade kompositmaterial och prestandadriven design. Det finns ett växande önskemål av att införliva hållbara material och metoder i dessa båtar men materialens prestanda i marina applikationer är relativt okända. Denna studie syftar till att öka kunskapen genom att undersöka möjligheten att använda linfiberbaserade laminat som ett miljövänligt alternativ för komponenter som ofta skadas. Specifikt studeras en förlängning av akterspegeln som fungerar som ett lock runt roderinfästningen.Mekanisk provning av linbaserade laminat visade lägre styvhet per fiberytvikt jämfört med värden från litteraturen och leverantörsdatablad, främst tillskrivet fuktupptag i linfibrerna. Dessa resultat understryker betydelsen av att beakta verkliga miljöförhållanden och specifika tillämpningskrav när man utvärderar de mekaniska egenskaperna hos linkompositer. Trots de mekaniska utmaningarna visade miljöanalyser att linalternativet för akterförlängningen erbjuder lovande fördelar. Den ger lägre koldioxidutsläpp genom lägre energiförbrukning under produktionen och ungefär samma avfallsproduktion jämfört med den ursprungliga kolfiberförlängningen. Det är emellertid viktigt att notera att dessa fördelar är baserade på idealiserade teoretiska data, och ytterligare optimering krävs för att hantera variationer i hartsanvändning och styrkan hos den härdade kompositen.För att komma till rätta med viktskillnader mellan olika båtar, som för närvarande korrigeras med korrigeringsvikter, föreslås en praktisk lösning med användning av linkompositlaminat. Selektiv implementering av akterförlängningar av lin på den lättaste tredjedelen av flottan kan bidra till att balansera ut viktskillnader utan att påverka den totala yachtprestandan. Denna strategi gör det möjligt för SailGP att införliva hållbara material samtidigt som enhetlighet och prestanda bibehålls för alla deltagande yachter. Genom att ta hänsyn till miljöpåverkan och strukturella överväganden ger denna studie värdefulla insikter för utvecklingen av hållbara marina kompositer och uppmuntrar till ytterligare forskning för att optimera prestanda och tillförlitlighet hos linbaserade laminat i marina applikationer.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kth-340466 |
| Date | January 2023 |
| Creators | Smith, Sabrina |
| Publisher | KTH, Lättkonstruktioner, marina system, flyg- och rymdteknik, rörelsemekanik |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | English |
| Detected Language | Swedish |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | TRITA-SCI-GRU ; 2023:213 |
Page generated in 0.0022 seconds