| dc.description.abstract | For tiden kan avanserte materialer kombinere høye mekaniske egenskaper med tilleggsegenskaper, for eksempel lettvekt, resirkulerbarhet eller andre funksjoner. I mange bransjer gir bruken av lette materialer som kompositter betydelige fordeler i forhold til tradisjonelle materialer. Et typisk eksempel er transport, der lette materialer fører til betydelige drivstoffbesparelser. Men når det gjelder bærekraft og sirkularitet, er de fleste komposittmaterialer ikke resirkulerbare og gjenbrukbare. Dette har en negativ miljøpåvirkning. På den annen side, med moderne produksjonsmetoder, for eksempel additiv produksjon, er det mulig å produsere svært optimaliserte lette metallkonstruksjoner, som direkte kan konkurrere med kompositter. Disse strukturene har fordelen av å være resirkulerbare ved slutten av levetiden. Som et resultat faller designere og utviklere noen ganger inn i et dilemma for å bestemme hvilket materiale som skal velges for en bestemt struktur der end-of-life-scenarier for produktet eller materialene vurderes. Derfor oppstår det behov for å utvikle en produktdesignmetodikk der (i) kompositt- eller metallkonstruksjoner kan utformes med unike egenskaper, (ii) mekanisk ytelse og miljøpåvirkning vurderes gjennom hele levetiden, (iii) alternativer for slutten av levetiden telles. Med den foreslåtte metoden kan det være mulig å svare på multi-objectives optimaliseringsproblemet. Så i dette prosjektet vil det bli forsøkt å utvikle en slik metodikk med tanke på et eksempel på en sykkelramme. Tre materialer vil bli vurdert for rammen: a) aluminium, b) konvensjonell kompositt som karbon / epoksy og c) et komposittmateriale basert på naturlige fibre som er linfiber i denne studien. De forskjellige parametriske modellene vil bli utviklet, og livssyklusvurdering vil bli utført for forskjellige materialer for å optimalisere utformingen av produktet. | |
| dc.description.abstract | At present, advanced materials is mostly a combination of high mechanical properties with additional properties, e.g., lightweight, recyclability or other features. In many industries, the use of lightweight materials such as composites offers significant advantages over traditional materials. A typical example is transportation, where lightweight materials lead to significant fuel savings. However, considering sustainability and circularity, most composite materials are not recyclable and reusable. This has a negative environmental impact. On the other hand, with modern manufacturing methods, for example additive manufacturing, it is possible to produce highly optimized, lightweight metallic structures, which may directly compete with composites. These structures have the advantage of being recyclable at the end of their lifetime. As a result, sometimes designers and developers fall into a dilemma to decide which material should be selected for a particular structure where end-of-life scenarios of the product or materials are considered. Therefore, a demand arises to develop a product design methodology where, (i) composite or metallic structures can be designed with unique features, (ii) mechanical performance and environmental impact are considered throughout its lifetime, (iii) end-of-life alternatives are counted. With the proposed methodology, it may be possible to answer the multi-objectives optimization problem. So, In this project, it will be attempted to develop such a methodology considering as an example a bicycle frame. Three materials will be considered for the frame: a) aluminum, b) conventional composite such as carbon/epoxy and c) a composite material based on natural fibers which is flax fiber in this study. The different parametric models will be developed, and life cycle assessment will be conducted for different materials to optimize the design of the product. | |
