|
|
Použití kompozitních materiálů v automobilovém průmyslu
Bačovský, Marek ; Dundálek, Radim (oponent) ; Ramík, Pavel (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá použitím kompozitních materiálů v automobilovém průmyslu. První část práce zpracovává přehled základních vlastností kompozitů, jejich složení, charakteristiku, výhody a nevýhody. Druhá část práce je zaměřena na jejich aplikaci jak v sériově vyráběných, tak i v závodních automobilech, vč. Formule Student. Závěrečná část přináší výhled do budoucnosti a celkové zhodnocení kompozitních materiálů.
|
|
|
Optimalizace složení matrice cementotřískových desek při využití alternativních surovinových zdrojů
Roháček, Lukáš ; Vacula, Miroslav (oponent) ; Bydžovský, Jiří (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá možností zužitkování surovin z alternativních zdrojů pro výrobu cementotřískových desek. V teoretické části jsou podrobně rozebrány možnosti modifikace složení cementotřískových desek s důrazem na jejich matrici. Na základě zjištěných poznatků a jejich vyhodnocení byl pro modifikaci složení vybrán odpad z formátování cementotřískových desek, mikromletý vápenec, teplárenská škvára a vysokoteplotní popílek. Zmíněné suroviny byly v rámci experimentální části práce podrobně analyzovány a následně testovány jako substituenty matrice cementotřískových desek. Vlastnosti navržených hmot byly testovány i v dlouhodobějším časovém horizontu, a to včetně mikrostruktury.
|
|
| |
|
|
Návrh dřevobetonové spřažené stropní konstrukce
Válek, Jakub ; Horák, David (oponent) ; Švaříčková, Ivana (vedoucí práce)
Rekonstrukce u stávajících domů je v dnešní době častá problematika. Práce pojednává o možnostech zesílení dřevěných stropů se zaměřením na zesílení stropu nadbetonovanou deskou. Takto řešená sanace stropu je žádoucí z pohledu na tuhost objektu ve vodorovném směru. V práci je uveden návrh spřažení dle různých norem a jejich srovnání s ohledem na ekonomickou stránku návrhu. Dále je uveden popis experimentu, jeho předběžné výsledky a porovnání s teoretickým výpočtem.
|
|
|
Hybridní biopolymerní kompozity pro 3D tiskové aplikace
Menčík, Přemysl ; Bakoš, Dušan (oponent) ; Dzik, Petr (oponent) ; Jančář, Josef (vedoucí práce)
Předkládaná práce popisuje termické a mechanické chování změkčených bio-plastů a bio-kompozitů se zaměřením na použití v 3D tisku. Zkoumán byl vliv chemické struktury změkčovadla na bázi derivátů kyseliny citronové na termické a mechanické vlastnosti vzorků změkčené polymerní směsi poly-3-hydroxybutyrátu a kyseliny polymléčné. Vliv změkčovadla na polymerní matrici a jejich vzájemná kompatibilita byla posuzována rychlostí zamísení změkčovadla do taveniny, respektive rychlostí migrace změkčovadla ven z materiálu za zvýšené teploty. Pomocí modulované diferenciální skenovací kalorimetrie byl sledován vliv struktury změkčovadla na teplotu skelného přechodu a krystalizační kinetiku změkčeného materiálu. Sledováno bylo také chování materiálu při 3D tisku. Pomocí tahové zkoušky byly stanoveny mechanické vlastnosti tištěných těles, především jejich tažnost. Nejvyšší efekt změkčení byl pozorován za použití změkčovadla tributylcitrátu, kdy bylo dosaženo poklesu teploty skelného přechodu o a zvýšení tažnosti o 150 % oproti neměkčené referenci. Takto změkčená polymerní směs vykazovala i dostatečné 3D tiskové vlastnosti a byla využita jako matrice pro kompozity v další části práce. Kompozity byly plněny kaolinem, vápencem, halloysitem, sráženou silikou, mastkem, hydroxidem hořečnatým a sekaným lněným vláknem. U kompozitů byla sledována distribuce částic pomocí skenovací elektronové mikroskopie v závislosti na použití povrchové úpravy plniva. Pomocí viskozimetrie a diferenciální skenovací kalorimetrie byl u kompozitů sledován vliv plniva na reologické chování, krystalizační kinetiku a termickou stabilitu kompozitů. Jejich mechanické vlastnosti a teplota průhybu při zatížení byly sledovány na tělesech připravených 3D tiskem. Kaolin vykazoval v kompozitním materiálu homogenní distribuci částic a zanedbatelný vliv na termickou stabilitu a nukleaci matrice. Kaolinem plněný kompozit navíc vykazoval oproti neplněné referenci o 18 % menší warping při tisku, proto byl kaolin vyhodnocen jako vhodné plnivo pro bioplastové kompozity určené pro 3D tisk a tento kompozit je využíván v další kapitole práce. Pro kompozitní vzorky připravené 3D tiskem byla popsána metoda matematické predikce modulu pružnosti. Kompozity plněné jedním typem plniva - kaolinem, nebo vápencem, respektive kombinací obou plniv byly zkoumány na základě úpravy mikromechanického modelu Halpin-Tsai semiempirickou multiparametrickou Černého rovnicí. Pro kompozity s hybridním plněním je prezentována aditivní a kombinační metoda výpočtu modulu pružnosti. Zavedenou korekcí byla snížena odchylka naměřené a teoretické hodnoty modulu pružnosti kompozitu plněného kaolinem z 21 % na 1 % a kompozitu plněného kaolinem a vápencem z 13 % na 9 %. Tímto přístupem je možno předpovědět modul pružnosti materiálů ze vzorků připravených 3D tiskem.
|
|
| |
|
|
Cílená příprava kompozitu na bázi PP + anorganické mikro resp. nano anorganické plnivo s různou adhezní mezivrstvou.
Dombková, Julie ; Krčma, František (oponent) ; Nezbedová, Eva (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá studiem kompozitu PP a částicového plnivo, konkrétně jako částicové plnivo byl použit komerčně dostupný CaCO3 (SOCAL 31). Cílem práce bylo nalezení nových postupů a technologií povrchové úpravy plniva z důvodů zajištění lepších užitných vlastností kompozitních materiálů. K povrchovému ošetření plniva byl využit plazmový výboj za atmosférického tlaku. Plnivo bylo dále analyzováno pomocí sedimentační analýzy, turbidimetrie, infračervené mikroskopie (FT-IR), rentgenové difrakční analýzy (XRD), skenovací elektronové mikroskopie (SEM), transmisní elektronové mikroskopie (TEM) a distribuce velikosti částic pomocí laserové difrakce. Kompozity s různým objemovým podílem plniva byly připraveny v PIB a poté studovány krátkodobými testy. Dále byl studován vliv adhezní vrstvy na lomově mechanické vlastnosti připraveného kompozitu. Vzhledem k experimentální náročnosti nebylo možné realizovat dlouhodobé mechanické vlastnosti.
|
|
|
Effects of Defects on Composite Structures Load Carrying Capacity: Delaminations at a Bi-Material Interface
Matěják, Vladimír ; Kotoul, Michal (oponent) ; Růžička, Milan (oponent) ; Juračka, Jaroslav (vedoucí práce)
Composite materials exhibit a complex failure behaviour, which may be further affected by various defects that arise either during the manufacturing process or during the service life of the component. A detailed understanding of the failure behaviour, and the factors affecting it, is essential for designing composite structures that are safer, more durable and economical. First part of this thesis gives an overview of typical failure mechanisms in composite materials and describes mathematical theories, currently being used in analysing and predicting the failure. Different types of defects are reviewed and their effects on composite materials performance briefly discussed. Delaminations are described in more detail together with basic fracture mechanics principles and their application in the analysis and experimental testing of composite materials. The second part focuses on delamination at an interface of two different materials. An experimental measurement of fracture toughness was performed under three types of loading conditions in order to determine a delamination failure criterion based on a ratio of mode I and mode II. As a part of the experiment, a novel method of measuring the crack length based on digital image processing was developed and also a new type of delamination initiation point definition proposed. Analytical equations for calculating the energy release rate from experimentally measured data were reviewed and extended to account for different elastic moduli of the two materials at the interface. Analytical and finite element investigation revealed that the mode I and mode II contributions are dependent on the distance from the crack tip and therefore a failure criterion based on the mixed mode ratio cannot be used.
|
|
| |
|
|
Sklokeramické kompozitní biomateriály
Žaludek, Jakub ; Hadraba, Hynek (oponent) ; Drdlík, Daniel (vedoucí práce)
V bakalářské práci byla studována příprava bioskla 45S5 a kompozitů obsahujících biosklo 45S5 a keramická vlákna Al2O3 nebo ZrO2 v množstvích 1, 3 a 5 hm% metodou slip-casting z vodných a isopropanolových suspenzí. Připravené materiály byly následně hodnoceny z hlediska porozimetrie, relativní hustoty, vysokoteplotní dilatometrie, rentgenové difrakční analýzy, mikrostruktury a tvrdosti. Z výsledků vyplývá, že metodou slip-casting lze připravit porézní tělesa, která jsou předpokladem pro dobrou funkci v biomedicínských aplikacích. Pomocí vysokoteplotní dilatometrie byla identifikována tři stadia slinovacího procesu a změřeno relativní smrštění vzorků, které činilo ~40%. Slinování vzorků na 1050°C způsobilo tvorbu krystalické fáze Na2Ca2Si3O9, přičemž nebylo detekováno rozpouštění vláken Al2O3 nebo ZrO2 do matrice bioskla. Z hlediska mechanických vlastností bylo zjištěno, že tvrdost klesala s rostoucím množstvím vláken ve struktuře, což bylo zapříčiněno porézní strukturou a přítomností velkých shluků vláken.
|
host ::
RSS.