|
|
Vliv prostředí s korozním účinkem na dlouhodobou stabilitu adhezního spoje mezi sklovinou, dentinem a kompozitními materiály
Dudek, Michal ; Bradna, Pavel (vedoucí práce) ; Veverka, Jan (oponent) ; Halačková, Zdena (oponent)
Souhrn Úvod: Implementace adhezivních technologií do terapie zubního kazu přinesla rozpoznatelný pokrok do stomatologické praxe, projevující se nejen vysoce estetickým výsledkem ošetření, ale také možností ušetřit velký objem tvrdých zubních tkání, k jejichž ztrátám vedly dřívější výplňové technologie s invazivní preparací kazivých lézí pro dosažení mechanické retence výplňových materiálů. Včasné zastavení progrese zubního kazu pomocí adhezivních technologií vytvořilo předpoklady pro výraznější preventivní účinek ošetření zubního kazu, akcelerovaný neustále pokračujícím vývojem adhezivních prostředků a kompozitních materiálů, zajišťujících akceptovatelně dlouhou životnost z nich zhotovených rekonstrukcí. Adhezní spoje dentálních rekonstrukcí jsou v ústní dutině vystaveny různým mechanickým, chemickým a biologickým vlivům. Jedním z významných chemických agens jsou peroxidové bělicí gely, používané pro zesvětlení zubů. Tento kosmetický výkon je dnes ve stomatologické praxi velmi rozšířen. Účinnou látkou bělicích gelů je peroxid vodíku či jeho prekurzory, které při svém rozkladu uvolňují kyslíkové radikály, reagující s chromorforními molekulami pigmentů, usazených v tvrdých zubních tkáních. Volné radikály však reagují nespecificky, tj. nejenom s chromoforními molekulami, ale i s tvrdými zubními tkáněmi,...
|
|
|
Technologie výroby sklolaminátového dílu
Nenov, Stanislav Stojanov ; Hodas, David (oponent) ; Kandus, Bohumil (vedoucí práce)
Diplomová práce je zaměřena na technologii výroby dílu ze sklolaminátu. Seznamuje s vlastnostmi kompozitních materiálů a jejich rozdělením dle geometrie výztuže, dle rozměrů výztuže, dle materiálu výztuže a materiálu matrice. V závěrečné části popisuje výrobní technologie a postup vzniku dílu od 3D dat po data a výkresy formy včetně tvorby technologického postupu.
|
|
| |
|
|
Aditiva matric pro pultruzi na bázi nenasycených polyesterů
Vaněk, Martin ; Bábík, Adam (oponent) ; Přikryl, Radek (vedoucí práce)
Teoretická část bakalářské práce se zabývá kompozitními materiály na bázi skleněných vláken a nenasycených polyesterových matric. Předmětem zájmu jsou aditiva s označením „Low profile“ (LP), která se přidávají do matrice, aby snížila polymerační smrštění. Práce se zabývá tím, jak jejich přídavek ovlivňuje vlastnosti matrice a mechanické vlastnosti výsledného kompozitu. Povaha změn v matrici a výsledných kompozitech byla charakterizována metodami diferenciální kompenzační kalorimetrií (DSC), skenovací elektronovou mikroskopií (SEM), měření drsnosti v dotykovém módu, ohybovou a tahovou zkouškou. Byl vyhodnocen vliv přídavku LP aditiv do matrice na polymerační smrštění a přídavku sklo-vláknových kompozitů na kvalitu povrchu a výslednou geometrii pultrudovaného profilu. Bylo zjištěno, že ze zkoumaných matric a aditiv jsou matrice Polipol 3870 společně s aditivem Norsolook A71074 nejvhodnější, neboť přídavek tohoto LP aditiva způsobil v této matrici největší efekt.
|
|
| |
|
|
Mechanical Reinforcement of Bioglass®-Based Scaffolds
Bertolla, Luca ; Prof. Dr.-Ing. habil. Aldo R. Boccaccini (oponent) ; Kotoul, Michal (oponent) ; Pabst, Willi (oponent) ; Dlouhý, Ivo (vedoucí práce)
Bioactive glasses exhibit unique characteristics as a material for bone tissue engineering. Unfortunately, their extensive application for the repair of load-bearing bone defects is still limited by low mechanical strength and fracture toughness. The main aim of this work was two-fold: the reinforcement of brittle Bioglass®-based porous scaffolds and the production of bulk Bioglass® samples exhibiting enhanced mechanical properties. For the first task, scaffolds were coated by composite coating constituted by polyvinyl alcohol (PVA) and microfibrillated cellulose (MFC). The addition of PVA/MFC coating led to a 10 fold increase of compressive strength and a 20 fold increase of tensile strength in comparison with non-coated scaffolds. SEM observations of broken struts surfaces proved the reinforcing and toughening mechanism of the composite coating which was ascribed to crack bridging and fracture of cellulose fibrils. The mechanical properties of the coating material were investigated by tensile testing of PVA/MFC stand–alone specimens. The stirring time of the PVA/MFC solution came out as a crucial parameter in order to achieve a more homogeneous dispersion of the fibres and consequently enhanced strength and stiffness. Numerical simulation of a PVA coated Bioglass® strut revealed the infiltration depth of the coating until the crack tip as the most effective criterion for the struts strengthening. Contact angle and linear viscosity measurements of PVA/MFC solutions showed that MFC causes a reduction in contact angle and a drastic increase in viscosity, indicating that a balance between these opposing effects must be achieved. Concerning the production of bulk samples, conventional furnace and spark plasma sintering technique was used. Spark plasma sintering performed without the assistance of mechanical pressure and at heating rates ranging from 100 to 300°C /min led to a material having density close to theoretical one and fracture toughness nearly 4 times higher in comparison with conventional sintering. Fractographic analysis revealed the crack deflection as the main toughening mechanisms acting in the bulk Bioglass®. Time–dependent crack healing process was also observed. The further investigation on the non-equilibrium phases crystallized is required. All obtained results are discussed in detail and general recommendations for scaffolds with enhanced mechanical resistance are served.
|
|
|
Computational Modelling of Mechanical Behaviour of "Elastomer-Steel Fibre" Composite
Lasota, Tomáš ; Okrouhlík,, Miloslav (oponent) ; Nováček,, Vít (oponent) ; Burša, Jiří (vedoucí práce)
This thesis deals with composite materials made of elastomer matrix and steel reinforcement fibres with various declinations. It presents computational simulations of their mechanical tests in uniaxial tension and three-point bending realized using finite element (FE) method, and their experimental verification. The simulations were carried out using two different models - bimaterial and unimaterial computational models. The bimaterial model reflects structure of the composite in detail, i.e. it works with the matrix and individual fibres. When the bimaterial model is used, then it is necessary to create each fibre of the composite in the model and it makes numbers of disadvantages (creation of the model is laborious, higher number of elements are needed for discretization of an individual fibre in FE softwares and computational time is higher). On the other side, the unimaterial model does not distinguish the individual fibres, but it works with a model of the whole composite as a homogeneous material and the reinforcing effect of the fibres is included in the strain energy density function. Comparison between experiments and simulations shows that the bimaterial model is in good agreement with the experiments unlike the unimaterial one being able to provide adequate results in the case of tension load only. Hence, a new way was sought of how to extend the unimaterial model by the bending stiffness of fibres. In 2007 Spencer and Soldatos published a new extended unimaterial model that is able to work with both tension and bending stiffnesses of fibres. However, their model is based on Cosserat continuum theory, it is very complicated and is not suitable for practical application. Hence, a new simplified model was created in the thesis (partially according to the Spencer and Soldatos) with own strain energy density function proposed. In order to verify the new unimaterial model with bending stiffness, all the needed equations were derived and a new own finite element solver was written. This solver is based on Cosserat continuum theory and contains the mentioned anisotropic hyperelastic unimaterial model with bending stiffness. It was necessary to use the so called C1 elements, since the Cosserat theory works with second derivatives of displacements. The C1 elements ensure continuity of both displacements field and their first derivatives. Finally, new simulations were performed using the created FE solver and they show that the bending stiffness of fibres can be driven by the appropriate material parameter. In conclusion of this work it is discussed whether the new unimaterial model with bending stiffness is able to provide the same results as the bimaterial model, namely for both tension and bending loads of a composite specimen.
|
|
| |
|
|
Návrh uzlu křídlo-trup kompozitního letounu
Sadovský, Hynek ; Šplíchal, Jan (oponent) ; Juračka, Jaroslav (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá konstrukčním, pevnostním a technologickým návrhem uzlu křídlo-trup celokompozitového čtyřmístného letounu certifikovaného dle předpisu CS-23. Návrh je zaměřen na optimální využití prostoru, nízkou hmotnost a jednoduchou výrobu a montáž. Hlavním výstupem práce je výkresová dokumentace a technologické ložné plány. Rozborem řešení a hmotnostním odhadem byla zvolena koncepční varianta a následně byly použity analytické pevnostní výpočty s modifikací pro kompozitové materiály. Dle výsledků výpočtů byly detailně navrženy skladby a popsána výroba jednotlivých dílců. Zadání se podařilo vyřešit neobvyklou koncepcí, která klade vyšší nároky na přesnost výroby, ale je hmotnostně velice úsporná.
|
|
|
Obrábění kompozitních materiálů pomocí robotů
Rubišar, Václav ; Sedlák, Josef (oponent) ; Zouhar, Jan (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá obráběním kompozitních materiálů pomocí robotů. Je rozdělena na dvě hlavní části - část teoretickou a praktickou. Teoretická část je zaměřena na podrobné představení pojmu „průmyslový robot“ s popisem jeho ovládání, typů těchto robotů, druhu pohonů a způsobů programování. Dále jsou v rámci této části vyjmenovány a blíže specifikovány programy CAM, určené jak pro běžné obrábění, tak pro obrábění pomocí robotu. Součástí je i představení kompozitních materiálů a specifikace jejich obrábění. Praktická část se pak zabývá zejména výběrem vhodného typu držáku vřetene pomocí simulačního programu, návrhem odsávání a ekonomickým zhodnocením ceny ořezu dvou typů výroby.
|
host ::
RSS.