Utskrift från Malmö högskolas webbplats www.mah.se

Modelling of damage evolution and failure in thin semi-crystalline polymers

Kontaktperson: Pär Olsson
Ansvarig: Pär Olsson
Samarbetspartner: Tetra Pak
Finansiär: KK-stiftelsen, Tetra Pak
Tidsram: 2016-01-01 -- 2017-12-31
Fakultet/institution: Fakulteten för teknik och samhälle, Institutionen för datavetenskap och medieteknik

Projektet utgör ett nytt samarbete mellan Malmö högskola och Tetra Pak, som är ett ledande företag inom förpackningsindustrin. Utvecklandet av nya produkter kan underlättas genom datorsimuleringar, t ex simuleringar av öppningsprocessen. Men simuleringar kräver att det finns bra materialmodeller att tillgå. Under en öppningsprocess går materialet med avsikt sönder. Men de modeller som finns idag i industriellt använda simuleringsprogram kan inte på ett bra sätt beskriva den skadeprocess som pågår i anisotropa och inhomogena semi-kristallina polymerer. Syftet med detta projekt är att utveckla en ny anisotrop kontinuum-modell för dessa material. Denna modell ska innehålla en skademekanism och ska vara tillämplig för mjuka polymera förpackningsmaterial. Modellen ska kunna användas för att prediktera utvecklingen av skada och medge mer exakta öppningssimuleringar på Tetra Pak. Projektet innehåller fem delar: formulering av ny anisotrop kontinuum-modell med skademekanism för semi-kristallna polymera material, mekanisk provning av de semi-kristallina materialen, mikromekanisk modellering, numerisk implementering av den kontinuum- och skademodellen i ett kommersiellt finita elementprogram, samt utvärdering av den prediktiva förmågan hos modellen. Projektet varar i två år, och projektgruppen består av två seniorer från Malmö högskola och fem seniora utvecklingsingenjörer från Tetra Pak.

Description in English

The proposed project is a new collaboration between Malmö University and Tetra Pak, which is a leading company in the packaging industry. Development of new products can be greatly facilitated by accurate computer simulations, for example simulations of the package opening process. However, successful computer simulations require accurate material models. During the opening process, the packaging material is intentionally ruptured. However, the material models available today in existing commercial simulation programs do not accurately account for the damage process in anisotropic and inhomogeneous semi-crystalline polymer materials. The purpose of the proposed project is to develop a new anisotropic continuum material model, which includes a damage mechanism and is applicable to soft polymeric packaging materials. The model should be able to accurately predict the evolution of damage and facilitate more accurate and predictive opening simulations at Tetra Pak. The project will include five work packages: formulation of a new anisotropic continuum material model which includes damage for the present semi-crystalline polymer materials (WP1), mechanical testing of the semi-crystalline polymer materials (WP2), micromechanical modelling (WP3), numerical implementation of the continuum and damage model into the commercial finite element software Abaqus (WP4), and assessing the predictive capability of the new model (WP5). The duration of the project will be two years, and the project group will consist of two senior staff members from Malmö University and five senior development engineers from Tetra Pak.

Senast uppdaterad av Pia Pettersson Blank