MSc assignment: Thermal and mechanical analysis of fiber reinforced composites under cryogenic conditions

Wil jij bijdragen aan de energietransitie en werken aan innovatieve waterstofopslagsystemen? In deze afstudeeropdracht onderzoek je het gedrag van thermoplastische composieten onder cryogene omstandigheden en werk je nauw samen met Demcon Kryoz aan technologie voor de toekomst.

• MSc assignment: Thermal and mechanical analysis of fiber reinforced composites under cryogenic conditions
• Enschede
• Engineering
• Student

Over Demcon

Demcon ontwikkelt en produceert hoogwaardige technologie en complexe systemen, van concept tot serieproductie. Vanuit de ambitie om maatschappelijke en technologische uitdagingen op te lossen, combineren we diepgaande engineeringkennis met creativiteit, zodat oplossingen echte impact maken. We bouwen prototypes, industrialiseren en produceren innovatieve systemen, met een sterke focus op mechatronica. Daarbij brengen we mechanische, elektrische en software-engineering samen met disciplines als robotica, optica en datawetenschap. Zo ondersteunen we klanten gedurende de volledige productlevenscyclus. De Demcon-groep bestaat uit ruim 50 gespecialiseerde bedrijven die samen een one-stop-shop voor hightechinnovatie vormen. Met wereldwijd meer dan 1.100 collega’s bouwen we aan de technologie van morgen.

Jouw opdracht

Waterstof is een veelbelovende energiedrager voor mobiliteit en voor de opslag van overtollig opgewekte elektriciteit, bijvoorbeeld afkomstig van windparken op de Noordzee. Om energie efficiënt op te slaan zijn hoge drukken (>700 bar), zeer lage temperaturen (±20 K) of een combinatie van beide (±90 K, 350 bar) nodig. Opslagtanks voor waterstof kunnen worden vervaardigd uit composietmaterialen en moeten bestand zijn tegen deze extreme druk- en temperatuuromstandigheden. In deze opdracht wordt een thermoplastische composietopslagtank zonder liner onderzocht voor opslag bij lage temperaturen (<90 K). Hierbij wordt gekeken naar thermische uitzetting en de ontwikkeling van microscheuren in het materiaal onder cryogene omstandigheden. Inzicht in de relatie tussen thermische eigenschappen en materiaalschade is essentieel voor de verdere ontwikkeling van betrouwbare waterstofopslagsystemen. Het doel van deze opdracht is het toepassen van Digital Image Correlation (DIC) op verschillende thermoplastische composietmaterialen onder cryogeen gekoelde omstandigheden. Hiermee worden interne schadeprocessen en thermische uitzettingscoëfficiënten geanalyseerd. Voor dit onderzoek wordt nauw samengewerkt met Demcon Kryoz. De resultaten dragen bij aan de ontwikkeling van betrouwbaardere thermoplastische composietopslagtanks voor cryogene waterstofopslag.

Tijdens deze opdracht ga je aan de slag met de volgende activiteiten:

• Uitvoeren van een literatuuronderzoek naar waterstofopslagtanks en het gedrag van thermoplastische composieten onder cryogene omstandigheden;
• Simuleren van thermische spanningen in composietstructuren met behulp van Classical Lamination Theory en/of FEM-analyses;
• Ontwikkelen van een cryogeen gekoeld microscopiesysteem dat geschikt is voor Digital Image Correlation, in samenwerking met Demcon Kryoz;
• Analyseren van interne schade en thermische eigenschappen van composietlaminaten met behulp van DIC onder cryogene omstandigheden;
• Opstellen van een eindrapport waarin de onderzoeksresultaten worden beschreven, inclusief een reflectie op de toepasbaarheid van de onderzochte materialen voor waterstofopslag.

Jouw groei, onze trots!

Demcon biedt een dynamische, groeiende en innovatieve organisatie. Met onze complexe projecten en multidisciplinaire teams bieden we een goed klimaat voor deze opdracht. Dankzij enthousiaste en toegewijde collega’s is onze werksfeer goed, open en informeel. Je wordt (dagelijks) begeleid door een collega van onze afdeling. We juichen eigen initiatief toe en geven je de ruimte om dit tot uiting te brengen. Verder bieden we je een vergoeding en veel flexibiliteit.