Högpresterande materials mekaniska egenskaper
Forskargruppen fokuserar huvudsakligen på sambandet mellan mikrostruktur och mekaniska egenskaper hos metalliska material, keramer, kompositer och polymerer som används i tekniska komponenter och konstruktioner. Det centrala temat för forskningen är defektstyrda materialegenskaper. Forskningsområdet undersöker hur defekters typ, storlek, form, fördelning och placering påverkar mekaniska egenskaper som utmattning, slitage och brottbeteende hos högpresterande metaller, polymerer, kompositer och limfogade förband. Exempel på defekter är inneslutningar, porer, mikrosprickor och mikrostrukturella heterogeniteter samt svaga gränsytor och bindningsfel i limfogar.
Forskningen kombinerar mekanisk provning, avancerad materialkarakterisering och modellering för att identifiera var brott initieras och förstå hur defekter samverkar med den omgivande materialstrukturen. Målet är att fastställa samband mellan defekters egenskaper, sprickinitiering, spricktillväxt och livslängd i bruk. Därigenom kan tillverkningsprocesser förbättras och mer defekttoleranta material och fogar utvecklas.
Utmattning
Inom utmattningsforskningen ligger fokus på hur materialdefekter, matrixegenskaper, mikrostruktur och tillverkningsprocesser påverkar utmattningshållfasthet och motstånd mot sprickbildning i högpresterande material. Syftet är att bidra till utvecklingen av nya legeringar och processer samt att förbättra materialmodeller för att kunna förutsäga utmattningsprestanda och livslängd hos mekaniska komponenter.
Forskningen omfattar lågcykel-, högcykel- och mycket högcykelutmattning, inklusive utmattning vid förhöjd temperatur, termisk utmattning och värmesprickbildning (heat checking). Särskild tonvikt läggs vid att identifiera kritiska defekter och förstå de mekanismer som styr utmattningsprocessen. Metoderna kombinerar mekanisk provning, avancerad mikrostrukturell karakterisering och vidareutveckling av ultraljudsbaserad utmattningsprovning vid 20 kHz.
Tribologi
Forskningen inom tribologi syftar till att förstå hur mikrostruktur, ytbeläggningar och kontaktförhållanden påverkar friktion, slitage och haverier i avancerade mekaniska komponenter. Målet är att kunna förutsäga livslängd och bidra till utvecklingen av höghållfasta och slitstarka material för krävande tillämpningar.
Forskningen omfattar även tribokorrosion, där slitage och korrosion samverkar på ett sätt som leder till materialförluster som ofta överstiger summan av de båda processerna var för sig.
Studierna omfattar samverkande slitagemekanismer vid exempelvis metallbearbetning, stansning, klippning och glidande kontakter. Metodiken kombinerar analyser av använda komponenter, laboratorietester anpassade till verkliga användningsförhållanden, slitagemodeller samt detaljerade mikrostrukturella och kemiska analyser. Resultaten kopplar samman materialstruktur och slitagemotstånd och ger vägledning för materialval, tillverkning och produktutveckling.
Mekanik och brott i limfogar och skiktade material
Forskningen undersöker deformation, skadetillväxt och brott i limfogar och skiktade material genom experimentella studier och beräkningsmodeller. Arbetet utvecklar metoder för att karakterisera sammanhållningsbeteende och förstå hur gränsytor, skikttjocklek, temperatur och belastningshastighet påverkar de mekaniska egenskaperna.
Tillämpningarna omfattar limsystem, kolfiberarmerad polymer (CFRP) för förstärkning av stål, kartongmaterial samt sandwichkonstruktioner i metall. Målet är att förbättra prediktiva modeller och bidra till tillförlitlig konstruktion och tillverkning.
Deformation vid höga töjningshastigheter och dynamiskt brott
Detta är forskargruppens senaste forskningsområde och är fortfarande under utveckling.
Forskningen undersöker hur mikrostruktur och defektstrukturer påverkar deformation, skadetillväxt och brott i metalliska material vid höga töjningshastigheter. Genom att kombinera experimentella undersökningar med beräkningsmodellering studeras hastighetsberoende plasticitet, termiska effekter och lokalisering av skador. Syftet är att bidra till utvecklingen av material med förbättrad motståndskraft mot stötar, slag och andra typer av dynamiska belastningar.