EM-egenskaper av material tillverkade med 3D-skrivare
- Diarienummer
- SM18-0039
- Start- och slutdatum
- 190101-191231
- Beviljat belopp
- 339 228 kr
- Förvaltande organisation
- Saab AB
- Forskningsområde
- Materialvetenskap och materialteknologier
Summary
Huvudsyftet är att utveckla en metodik för att modellera de elektromagnetiska egenskaperna för materialstrukturer som tillverkas med additiv tillverkningsteknik (AM). Strukturdetaljer, som med konventionell tillverkningsteknik kan vara komplexa och dyra att designa och tillverka, har potential att tillverkas effektivt och billigt med AM-teknik. Till exempel kan radarabsorberande strukturer tillverkas med en detaljerad kontroll av de absorberande egenskaperna i alla tre dimensioner. Det är svårt att simulera de EM-egenskaperna hos sådana materialstrukturer, såvida inte man använder ett mycket fint beräkningsnät, vilket ger långa simuleringstider. Ett snabbt homogeniseringsförfarande är nödvändigt för att kunna använda ett beräkningsnät med lägre upplösning, vilket förkortar simuleringstiderna och därmed göra det möjligt att köra många simuleringar i en optimeringsloop. Arbetsplan: * Undersök möjliga snabba homogeniseringsmetoder som är lämpliga för oregelbundna former och olika storlekar av mikrostrukturen. * Koppla homogeniseringsproceduren till en elektromagnetisk fältlösare. * Undersök lämpliga optimeringsmetoder för att justera mikrostrukturens geometri. * Fastställa nivån på noggrannhet med mycket fint nät. * Tillverkning optimerade strukturprover med 3D-skrivare på Saab eller vid Lunds universitet. * Mäta prestanda på Saab eller Lunds universitet. Projektet kommer att resultera i ny metodik för elektromagnetisk modellering av komplexa material och strukturer.
Populärvetenskaplig beskrivning
Teknik för Additiv tillverkning, eller tillverkning med 3D-skrivare, utvecklas snabbt och börjar bli vanlig inom produktionsindustrin. För en flygindustri som Saab är produktionstekniken givetvis intressant då den kan medföra snabbare och billigare tillverkning och lättare konstruktioner. Material som har speciella elektromagnetiska egenskaper, såsom antennradomer och radarabsorbenter kan med fördel tillverkas med hög noggrannhet med tekniken. 3D-skrivare medför att materials mikrostruktur kan anpassas för elektromagnetisk vågutbredning i tre dimensioner. Sådan vågutbredning i mikrostruktur är svår att beräkna för större objekt utan att använda mycket stora beräkningsresurser. Det är därför önskvärt att utveckla metoder där materialets mikrostruktur kan modelleras med snabba beräkningsalgoritmer. Detta för att kunna optimera materialets mikrostruktur med många snabba beräkningar, där mikrostrukturen ändras. Syftet med projektet är att utveckla sådana beräkningsmetoder som medför att materialens elektromagnetiska egenskaper kan optimeras innan utskrift med 3D-skrivare. Arbetet kommer att utföras på Lunds universitet i samarbete med Saab.