Development of Wall Material for Shelters

Abstract

Idén med material säkerhet och överlevnad i extrema miljöer där konstruktionen utsätts för stora yttre krafter som t.ex. stormar, jordnävningar och meteoritnedslag är ett av de centrala problem inom material tillverkning. Vilka är de bästa alternativ som finns att utforma ett material som är slagtåligt, hållbart och samtidigt fungera som en stötdämpare? Hur bör särskilda fysiskaliska och mekaniska egenskaper hos ett sådant material kombineras för att tillverka en låda eller en skyddskonstruktion för överlevnad. Syftet med arbetet var att ta reda på om tjockleken på ett stötdämpande komposite material (skum) i en sandwichkonstruktion påverkar hela strukturens hållfasthet. Dessutom beräknades minsta tjocklek på det stötdämpande materialet i väggen för att materialet skall behålla sin optimala styvhet och styrka efter stöt. För att uppnå detta mål, utformades och tillverkades tre sandwichstrukturer med samma primära material men olika skum tjocklek varefter dessa strukturer testades för att bestämma och utvärdera konsekvenserna av en stöt mot materialet. Med hjälp av dragprovingsmaskin utfördes ett kompressionstest och de värden som erhölls vid testet jämfördes med varandra.

The idea of material safety and survival in the rough environments and critical situations is one of the central problems in manufacturing. What are the best options available in designing a material that would be impact resistant, durable and be able to act as a shock absorber? How should specific physical and mechanical properties of such a material be combined to manufacture a box or container for shelter or other essential survival products, which would remain intact even in very brutal environments? The aim of the research part of this work was to determine whether the thickness of the impact absorber material (foam) with the sandwich structure affects the whole structure, especially the one made of the honeycomb material. In addition, the minimum foam thickness, necessary for the structure to maintain its optimal rigidity and strength against impact stresses, was calculated. To achieve this goal, three sandwich structures with the same primary material but different foam thickness was designed and manufactured and then measured to determine and evaluate the impact strength to the core of the construction. Besides, a compression test was performed during the experiment with the help of the tensile testing machine. The values obtained from the test were tabulated, and the results were compared with each other.