Hledej
Zobraz:
Univerzity
Kategorie
Rozšířené vyhledávání
12 659 projektů
0 nových
Mechanické vlastnosti plastů
«»
| Přípona |
Typ diplomová práce |
Stažené 0 x |
| Velikost 1,7 MB |
Jazyk český |
ID projektu 13040 |
| Poslední úprava 26.11.2018 |
Zobrazeno 561 x |
Autor: winnetou |
Sdílej na Facebooku |
||
| Detaily projektu | ||
- Cena:
16 Kreditů - kvalita:
81,2% -
Stáhni
- Přidej na srovnání
- Univerzita:Vysoké učení technické v Brně
- Fakulta:Fakulta strojního inženýrství
- Kategorie:Technika » Strojírenství
- Předmět:-
- Studijní obor:-
- Ročník:5. ročník
- Formát:PDF dokument (.pdf)
- Rozsah A4:74 stran
Mechanické vlastnosti plastů zahrnují velmi širokou oblast materiálového inženýrství, která byla při zpracování předkládané diplomové práce zúžena na problematiku lomové mechaniky kompozitů s polymerní matricí s přímým zaměřením na trubkové materiály na bázi vysokohustotního polyetylénu (HDPE) - konkrétně HDPE plněný sazemi jako stabilizátory proti UV-záření (materiál A1 ÷ A6) a HDPE s odstupňovaným maximálním povoleným napětím ve stěně trubky (materiál B1 ÷ B3).
Vzhledem k stále se rozšiřujícímu použití těchto materiálů při stavbě tlakových potrubí (např. rozvodů plynu) vystupuje do popředí nutnost znát jejich charakteristiky vycházející z lomové mechaniky, zvláště jejich dynamickou lomovou houževnatost popsanou pomocí kritické hodnoty součinitele intenzity napětí KId [MPa.m1/2] a nebo kritické hodnoty odolnosti hnací síly trhliny GId (crack driving force, [N/m]), příp. kritické hodnoty rychlosti uvolňování energie (energy release rate, [J/m2] ).
Lomovou houževnatost je možno určit přímo pomocí zkoušky rázem v ohybu na instrumentovaném Charpyho kladivu a nebo jinými alternativními metodami zjišťování odolnosti materiálu proti rychlému šíření trhliny (Rapid Crack Propagation, RCP) - v práci je použita metoda PSI (Plane stress impact test,) a její výsledky jsou srovnány s hodnotami naměřenými metodou zvanou S4 (small scale steady-state test ).
Po diskusi výsledků experimentů budou formulovány závěry týkající se vlivu složení a struktury materiálu na odolnost vůči rychlému šíření trhliny.
Vzhledem k stále se rozšiřujícímu použití těchto materiálů při stavbě tlakových potrubí (např. rozvodů plynu) vystupuje do popředí nutnost znát jejich charakteristiky vycházející z lomové mechaniky, zvláště jejich dynamickou lomovou houževnatost popsanou pomocí kritické hodnoty součinitele intenzity napětí KId [MPa.m1/2] a nebo kritické hodnoty odolnosti hnací síly trhliny GId (crack driving force, [N/m]), příp. kritické hodnoty rychlosti uvolňování energie (energy release rate, [J/m2] ).
Lomovou houževnatost je možno určit přímo pomocí zkoušky rázem v ohybu na instrumentovaném Charpyho kladivu a nebo jinými alternativními metodami zjišťování odolnosti materiálu proti rychlému šíření trhliny (Rapid Crack Propagation, RCP) - v práci je použita metoda PSI (Plane stress impact test,) a její výsledky jsou srovnány s hodnotami naměřenými metodou zvanou S4 (small scale steady-state test ).
Po diskusi výsledků experimentů budou formulovány závěry týkající se vlivu složení a struktury materiálu na odolnost vůči rychlému šíření trhliny.
Klíčová slova:
HDPE
lomová houževnatost
PSI test
FNCT
RCP
S4 test
polymerní materiály
tranzitní teploty
deformace
porušení
Obsah:
- 1. CÍL PRÁCE
2. ÚVOD
3. POLYMERNÍ MATERIÁLY
3.1 Výroba polymerů
3.2 Struktura polymerních materiálů
3.2.1 Submolekulární struktura
3.2.2 Molekulární struktura
3.2.3 Nadmolekulární struktura
3.2.3.1 Krystalická fáze
3.2.3.2 Amorfní fáze
3.3 Vazby v polymerech
3.3.1 Primární vazby
3.3.2 Sekundární vazby
3.4 Tranzitní teploty
3.5 Rozdělení polymerních materiálů
3.5.1 Termoplasty
3.5.1.1 Základní charakteristika polyetylénu (PE)
3.5.1.2 Vlastnosti polyetylénu
3.5.1.3 Historie PE
3.5.1.4 Výroba PE
3.5.2 Základní typy PE
3.6 Deformace a porušení
3.6.1 Amorfní polymery
3.6.1.1 Malé deformace
3.6.1.2 Velké deformace
3.6.2 Semikrystalické polymery
3.6.2.1 Malé deformace
3.6.2.2 Velké deformace
3.6.3 Elastomery
4. MEZNÍ STAVY POLYMERNÍCH MATERIÁLŮ
4.1 Základy lomové mechaniky
4.1.1 Teoretická pevnost křehkých látek
4.1.2 Vliv přítomnosti vad v materiálu
4.1.3 Griffithův model založený na energetické bilanci
4.1.4 Modifikovaná Griffithova rovnice
4.1.5 Rychlost uvolňování energie
4.1.6 R-křivky
4.1.7 Lineárně elastická lomová mechanika (LELM)
4.1.7.1 Napěťová analýza okolí čela trhliny
4.1.7.2 Součinitel intenzity napětí
4.1.7.3 Plastická zóna na špici trhliny
4.1.7.4 Vztah mezi K a globálními vlastnostmi součásti
4.1.7.5 Vliv konečné velikosti tělesa na K
4.1.7.6 Vztah mezi faktorem intenzity napětí KI a hnací sílou trhliny GI
4.1.7.7 Kritéria šíření trhliny
4.1.7.8 Podmínky platnosti Lineárně Elastické Lomové Mechaniky (LELM)
4.1.7.9 Elasto-plastická lomová mechanika (EPLM)
4.1.7.10 Využití charakteristik lomové mechaniky
5. EXPERIMENTÁLNÍ ČÁST
5.1 Experimentální materiál
5.2 Příprava zkušebních vzorků
5.3 Zkušební zařízení
5.4. Průběh experimentu
5.4.1 Cejchování zkušebního zařízení
5.4.2 Umístění zkušebního vzorku
5.4.3 Metoda PSI (plane stres impact)
5.4.4. Vyhodnocení experimentů
5.4.4.1 Výpočty
6. VÝSLEDKY EXPERIMENTU
6.1 Materiál A1 ÷ A6
6.2 Materiál B1 ÷ B3
6.3 Diskuse a závěr
7. ZÁVĚR
8. POUŽITÉ ZDROJE