Muovikomposiittirakenteen suunnittelu ja elinikä:Yhteenveto

Tutkimuksessa määritettiin muovikomposiittituotteen valmistuksessa tai käyttörasituksessa syntyvien vikojen vaikutukset lujuuteen ja elinikään niin, että niitä voidaan käyttää lähtötietoina suunnittelussa ja elinikäarvioissa. Kohteiksi valittiin kolme teollista rakennetta: hiilikuitu-epoksikerroslevy, lasikuitulujitteinen laminaattirakenne ja lasikuitulujitteinen paineputki. Lisäksi kehitettiin ja arvioitiin kohteille soveltuvia menetelmiä ja apuvälineitä, etenkin rikkomattomia testausmenetelmiä (NDT). Kerroslevyn pintalaminaatin iskuvaurio on määritettävissä läpäisevällä ultraäänitekniikalla, ja vain toiselta puolelta tehtävään tarkastukseen soveltuu mm. holografinen interferometria. Iskuvaurion vaikutus kerroslevyn taivutuslujuuteen ja vastaavasti paineputken paineenkestoon voitiin ennustaa yksinkertaisesti sekä iskuenergian ja iskujen lukumäärän perusteella että mitatun vaurion koon perusteella. Tätä voidaan hyödyntää suunniteltaessa rakenteita tietylle sallitulle vikakoolle tai arvioitaessa kestävyyttä ja elinikää vaurioita todettaessa. Lasikuitulujitteisen laminaattirakenteen väsymislujuutta ja väsymiselinikää voitiin arvioida yksinkertaisimmin simuloivalla rakennekuormituksella. Tähän voidaan yhdistää käyttötilannetta vastaava kuormitusspektri ja näin välttää hankalia paikallisten huippukuormituskohtien tai anisotropian tarkasteluja. Lasikuitulujitteisen eristämättömän paineputken toistuva ylikuumentuminen (sallittuun nähden) ei aiheuttanut merkittäviä venymiä tai vaurioita. Tulosten perusteella voidaan tällaisessa tapauksessa lieventää suunnitteluperusteita tai sallia käyttöiän pidentäminen toistuvista rajoitetuista ylikuumenemisjaksoista huolimatta