Original title: Vliv kosmického prostředí na kompozitní materiály
Translated title: Effect of space environment on composite materials
Authors: Gerken, Mark ; Bartoněk, Jaroslav (referee) ; Katrňák, Tomáš (advisor)
Document type: Bachelor's theses
Year: 2026
Language: cze
Publisher: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství
Abstract: [cze] [eng]
Tato bakalářská práce se zabývá vlivem kosmického prostředí na kompozitní materiály využívané v konstrukci kosmických aparátů, se specifickým zaměřením na oblast nízké oběžné dráhy Země. Cílem práce je na základě rešerše odborné literatury a technických reportů NASA shrnout a analyzovat poznatky o chování pokročilých kompozitů v náročných podmínkách kosmu. Text detailně rozebírá klíčové degradační faktory, kterými jsou zejména eroze atomárním kyslíkem, vakuové odplyňování, dopady mikrometeoroidů a intenzivní teplotní cyklování. Práce analyzuje mechanismy změn mechanických vlastností, jako jsou pevnost v tahu, moduly pružnosti a pevnost v ohybu, a fyzikálních parametrů, zahrnujících koeficienty teplotní a vlhkostní roztažnosti. Součástí práce je praktická aplikace predikčních nomogramů pro odhad úbytku materiálu na příkladu kompozitu T1100G. Výstupem práce je syntéza doporučení pro konstrukční návrh, volbu ochranných povlaků a technologickou přípravu laminátů, která slouží jako příručka pro optimální volbu materiálů pro dlouhodobé kosmické mise. This bachelor’s thesis investigates the effects of the space environment on composite materials utilized in the construction of spacecraft, with a specific focus on Low Earth Orbit conditions. The objective is to synthesize and analyze knowledge regarding the behavior of advanced composites in challenging space environments, based on a comprehensive literature review of NASA technical reports and academic sources. The text provides a detailed analysis of key degradation factors, primarily atomic oxygen erosion, vacuum outgassing, micrometeoroid impacts, and intensive thermal cycling. The thesis examines the mechanisms of change in mechanical properties such as tensile strength, elastic moduli, and flexural strength as well as physical parameters, including coefficients of thermal expansion and moisture expansion. A practical application of prediction nomograms for estimating material loss is demonstrated using the T1100G composite. The final output is a synthesis of design recommendations, protective coating selections, and technological preparation strategies for laminates, serving as a guide for optimal material selection for long-term space missions.
Keywords: atomic oxygen erosion; composite materials; dimensional stability; Low Earth Orbit; mechanical properties; outgassing; space environment; thermal cycling; eroze atomárním kyslíkem; kompozitní materiály; kosmické prostředí; mechanické vlastnosti; nízká oběžná dráha Země; odplyňování; rozměrová stabilita.; teplotní cykly

Institution: Brno University of Technology (web)
Document availability information: Fulltext is available in the Brno University of Technology Digital Library.
Original record: http://hdl.handle.net/11012/257499

Permalink: http://www.nusl.cz/ntk/nusl-774044


The record appears in these collections:
Universities and colleges > Public universities > Brno University of Technology
Academic theses (ETDs) > Bachelor's theses