Podrobno

Napovedovanje dobe trajanja z dodajnimi tehnologijami izdelanih biorazgradljivih termoplastičnih kompozitov
ID Kajbič, Jure (Avtor), ID Klemenc, Jernej (Mentor) Več o mentorju... Povezava se odpre v novem oknu, ID Fajdiga, Gorazd (Komentor)

.pdfPDF - Predstavitvena datoteka, prenos (19,89 MB)
MD5: F402C88A6C9C08D39CF213379743BA60

Izvleček
Aditivna izdelava kompozitov, ojačenih z neprekinjenimi vlakni, predstavlja pristop, ki daje novo dimenzijo konstruiranju polimernih komponent za prenašanje mehanskih obremenitev. Možnost natančnega prilaganja mehanske zdržljivosti takšnih kompozitov potrebam posameznega izdelka zahteva celovito poznavanja njihovega mehanskega odziva. V tej raziskavi smo preučevali kompozite, sestavljene iz biorazgradljive PLA matrice in neprekinjenih lanenih vlaken. Kompoziti so bili izdelani na namenski napravi, ki je ločeno odlagala matrico in impregnirana lanena vlakna. Mehanski odziv takšnih kompozitov je bil določen z vidika statične in dinamične zdržljivosti. Analizirali smo različne postavitve plasti, različne volumske deleže vlaken ter več oblik koncentratorjev napetosti. Ugotovili smo, da vlakna znatno vplivajo na izboljšanje natezne trdnosti ter dvigujejo togost lanenih kompozitov. Prav tako so obravnavani kompoziti izkazali odlične mehanske lastnosti tudi pri cikličnem obremenjevanju. Prisotnost vlaken v okolici zareze je uspešno preprečevala statični lom in zavirala nastanek utrujenostne poškodbe. Za napovedovanje dobe trajanja preučevanih kompozitov smo uporabili teorijo kritičnih razdalj, ki je na podlagi homogenizirane porazdelitve napetost v okolici zareze s sprejemljivo točnostjo ocenila dobo trajanja.

Jezik:Slovenski jezik
Ključne besede:aditivni postopki, ciljno odlaganje materiala, kompozit, lanena vlakna, termoplast, zareza, utrujanje, teorija kritičnih razdalj
Vrsta gradiva:Doktorsko delo/naloga
Tipologija:2.08 - Doktorska disertacija
Organizacija:FS - Fakulteta za strojništvo
Leto izida:2025
Št. strani:XXIV, 117 str.
PID:20.500.12556/RUL-173416 Povezava se odpre v novem oknu
UDK:620.178.3:620.168:004.925.84(043.3)
COBISS.SI-ID:250240259 Povezava se odpre v novem oknu
Datum objave v RUL:17.09.2025
Število ogledov:182
Število prenosov:50
Metapodatki:XML DC-XML DC-RDF
:
Kopiraj citat
Objavi na:Bookmark and Share

Sekundarni jezik

Jezik:Angleški jezik
Naslov:Estimating fatigue life of biodegradable thermoplastic composites produced with additive aanufacturing
Izvleček:
Additive manufacturing of continuous fiber-reinforced composites introduces a new dimension to the design of polymer components intended for mechanical load transfer. The ability to customize the mechanical durability of these composites to meet the specific needs of individual products requires a comprehensive understanding of their mechanical response. In this study, we investigated composites made from a biodegradable PLA matrix reinforced with continuous flax fibers. These composites were produced using a specialized device that deposited the matrix and the impregnated flax fibers separately. We examined the mechanical response of the composites in terms of both static and dynamic durability, analyzing various layer arrangements, fiber volume fractions, and forms of stress concentrators. Our findings revealed that the inclusion of fibers significantly enhanced the tensile strength and stiffness of the flax composites. Furthermore, the composites demonstrated outstanding mechanical properties under cyclical loading. The strategic placement of fibers near the notches effectively mitigated static fractures and reduced the risk of fatigue damage. To predict the fatigue life of the investigated composites, we employed theory of critical distances, which estimated fatigue life based on the homogenized stress distribution near the notch with a high degree of accuracy.

Ključne besede:additive processes, fused deposition modeling, composite, flax fibers, thermoplastic, notch, fatigue, theory of critical distances

Podobna dela

Podobna dela v RUL:
Podobna dela v drugih slovenskih zbirkah:

Nazaj