|
|
Design and analysis of the road bike made from composite material
Dvořáková, Barbora ; Kubík, Petr (referee) ; Šebek, František (advisor)
This diploma thesis is focused on the design and analysis of road bike frame made of composite material. The thesis is divided into two parts. In the first part, there is a research focused on the usage of composite materials in relation to making bike frames. The main emphasis is placed on fiber composites, which are most common in cycling. Manufacturing process and production technology are discussed. The aim of the second part is design and the numerical simulation of frame in relation to stand-ard, which is used for the testing of frames. Rigidity and strength are evaluated. The final frame is obtained from the initial design due to several iterations. In conclusion, results are evaluated and recommendations for future work are given.
|
|
| |
|
|
Study of electric properties of composite
Macháček, Miroslav ; Havlíček, Svatopluk (referee) ; Polsterová, Helena (advisor)
This work deals with issues of composite materials. The general aim is to observe how the amout of filling infuence dielectric spectrum which is measured on prepared samples. For this purpose had been created variety of a samples with different percentage of filling with mica. Measured values had been compared with theoretically values, determinated using mixture formulas.
|
|
|
Mechanical and structural characteristics of magnesium alloys reinforced with ceramic fibers
Halmazňa, Jiří ; Moravčík, Igor (referee) ; Zapletal, Josef (advisor)
This bachelor thesis deals the study of the mechanical properties of the alloy QE22 reinforced with SiC particles and Saffil fibers. This composite was produced by infiltration particles shape of the preform with molten matrix under high pressure. Test specimens prepared from the composite and the matrix were subjected to a tension strength test and compression test. The test results show pronounced asymmetry behavior in tension and compression of the matrix and composite. Adding the reinforcement into base material leads to significant increase of elastic modul, breaking strength and yield strength while reducing plastic properties. At the end of work was the behavior of the composite compared with the theoretical composite models.
|
|
|
Application of functional fillers in composites: Effects of fillers content on the mechanical properties
Krhut, Jiří ; Petruš, Josef (referee) ; Poláček, Petr (advisor)
This work deals with the application of selected types of fillers and monitoring their addition to the specific properties of the resulting composite material. The theoretical part of this work includes a general description of composite materials, and selected types of matrices, followed by a brief description of the characteristics of particulate composites and the effect of fillers on selected material properties. In the experimental part, samples of polyester resin were prepared to contain the given content of filler based on aluminium hydroxide (Al(OH)3), expanded glass, hollow glass microspheres, and fillers based on nitrogen and phosphorus compounds. Subsequently, the influence of the used fillers on the rheological properties, flammability of the material, on mechanical and thermomechanical properties was monitored. Flame test methods, bending test methods and dynamic mechanical analysis (DMA) were used to evaluate the samples. Finally, the measurement was supplemented by an analysis of fracture surfaces using a scanning electron microscope (SEM). The addition of additives improved the fire resistance of the prepared materials. The mechanical and thermomechanical properties of the prepared materials differed significantly depending on the applied fillers and their content.
|
|
|
Computational Modelling of Mechanical Behaviour of "Elastomer-Steel Fibre" Composite
Lasota, Tomáš ; Okrouhlík,, Miloslav (referee) ; Nováček,, Vít (referee) ; Burša, Jiří (advisor)
Tato práce se zabývá výpočtovými simulacemi zkoušek jednoosým tahem a tříbodovým ohybem kompozitního vzorku složeného z elastomerové matrice a ocelových výztužných vláken orientovaných pod různými úhly, jakož i jejich experimentální verifikací. Simulace byly provedeny pomocí dvou různých modelů - bimateriálového a unimateriálového výpočtového modelu. Při použití bimateriálového modelu, který detailně zohledňuje strukturu kompozitu, tzn. pracuje s matricí a jednotlivými vlákny, je zapotřebí vytvořit model každého vlákna obsaženého v kompozitu, což přináší řadu nevýhod (pracná tvorba výpočtového modelu, řádově větší množství elementů potřebných k diskretizaci v MKP systémech a delší výpočetní časy). Na druhé straně v unimateriálovém modelu se nerozlišují jednotlivá vlákna, pracuje se pouze s kompozitem jako celkem tvořeným homogenním materiálem a výztužný účinek vláken je zahrnut v měrné deformační energii. Porovnání experimentů se simulacemi ukázalo, že bimateriálový model je v dobré shodě s experimenty, na rozdíl od unimateriálového modelu, který je schopen poskytnou odpovídající výsledky pouze v případě tahového namáhání. Z tohoto důvodu byl hledán způsob, který by umožnil rozšířit unimateriálový model o ohybovou tuhost výztužných vláken. V roce 2007 Spencer a Soldatos publikovali rozšířený unimateriálový model, který je schopen pracovat nejen s tahovou, ale i ohybovou tuhostí vlákna. Představený obecný model je však založen na Cosseratově teorii kontinua a jeho praktické využití je pro jeho složitost nemožné. Proto byl vytvořen zjednodušený model (částečně podle Spencera a Soldatose) s vlastní navrženou formou měrné deformační energie. Za účelem ověření nového unimateriálového modelu s ohybovou tuhostí vláken byly odvozeny všechny potřebné rovnice a byl napsán vlastní konečno-prvkový řešič. Tento řešič je založen na Cosseratově teorii kontinua a obsahuje zmíněný anizotropní hyperelastický unimateriálový model zahrnující ohybovou tuhost vláken. Vzhledem k tomu, že v případě Cosseratovy teorie jsou při výpočtu potřebné i druhé derivace posuvů, bylo nutné použít tzv. C1 prvky, které mají spojité jak pole posuvů, tak jejich prvních derivací. Nakonec byly provedeny nové simulace s využitím vlastního řešiče, které ukazují, že tuhost vláken lze u nového unimateriálového modelu řídit odpovídající materiálovou konstantou. V závěru práce je pak diskutováno, zda je nový unimateriálový model s ohybovou tuhostí schopen poskytnout stejné výsledky jako model bimateriálový, a to jak při tahovém tak i ohybovém namáhání kompozitního vzorku.
|
|
|
Fuselage and control system design of VUT 081 Kondor
Kalný, Jan ; Šplíchal, Jan (referee) ; Mališ, Michal (advisor)
This master’s thesis deals with VUT 081 Kondor composite fuselage design and control system layout design. Load computation and selection of critical load cases are made. Principal inner surfaces of the fuselage are designed with respect to basic ergonomic requirements of the crew. Construction materials are chosen and a layup of composite materials is performed. Fuselage FEM model is made in MSC Patran/Nastran system and the structure-strength analysis is given for chosen load cases.
|
|
|
The composites materials based on the solid residues of fluidized combustion
Kalina, Martin ; Koplík, Jan (referee) ; Opravil, Tomáš (advisor)
This bachelor thesis deals with a study of possible preparation of composite materials based on the solid residues of fluidized bed combustion. It focuses mainly on the strength properties of prepared materials and the phase composition of incurred hydration products. A powder X-ray diffraction analysis was used to determine the phase composition of prepared stiffened samples. Based on analysis of raw materials (fluid ash), various ingredients and additives were added to the mixtures in order to modify the composition or rheological properties of the fresh mixtures. After 28 days of maturation, the phase composition of prepared samples and the development of compressive and tensile strength in bending were monitored.
|
|
| |
|
|
Návrh interiérového prvku s využitím materiálu Jesmonite
Slyshko, Liliia
The topic of the bachelor's thesis is the expansion of knowledge about the composite material Jesmonite and its use in furniture creation. The work is primarily focused on the material characteristics of the composite and the analysis of its physical and mechanical properties, such as bending characteristics, toughness, hardness, and light fastness. A table lamp was chosen as an interior element, which fulfills both a lighting and a decorative function. The theoretical part contains a basic overview of composite materials and deals with the technical parameters of light sources. Part of the practical part is the own design of the element, which was processed in the form of drawing documentation, visualization of the product and its price calculation. At the end, there is an evaluation of the performed tests. The contribution of the work is a comparison with other composite materials and recommendations for scientific and practical use.
|
guest ::
