Šroubový spoj kompozitního systému na bázi uhlíková výztuž polymerní matrice

Ing. Tomáš Urban

Diplomová práce

Anotace:

V předkládané diplomové práci byl zkoumán vliv šroubového spoje na vlastnosti spojovaných dílů z uhlíkového dlouhovlákného kompozitu s epoxidovou matricí. Pomocí technologie ruční kontaktní laminace s následným lisováním za pokojové teploty byly vyrobeny kompozitní vzorky s kvaziizotropní skladbou vrstev uhlíkové tkaniny (0/90/45/-45) ve třech různých tloušťkách (2, 4 a 6 vrstev). Následné tahové zkoušce byly podrobeny 3 varianty vzorků, konkrétně vzorky ve tvaru destičky s prázdnou dírou, vzorky ve tvaru destičky s plnou dírou (šroubovým spojem) a nakonec vzorky ve formě přeplátovaného šroubového spoje. Byly změřeny základní mechanické vlastnosti dle norem ASTM a vyvozeny závěry ohledně chování těchto spojů při tahovém namáhání a zhodnocení vlivu tloušťky. Součástí závěru jsou též obecná doporučení při použití šroubových spojů u kompozitů s epoxidovou matricí.

Abstract:

The aim of this thesis was to examine the influence of bolted joints on mechanical properties of carbon fiber reinforced polymer composite parts. Firstly, a set of samples was made using wet hand lay-up technology. Samples were in three different thicknesseses [2, 4 and 6 layers of carbon fabric] and with quasi-isotropic composition of the layers [0/90/45/-45]. Next part was testing of these samples on tensile machine in three different configurations, sample with open hole, sample with filled hole and sample with single lap bolted joint. Basic mechanical properties were measured according to ASTM standards and then behaviour of the samples and influence of thickness was discussed. Some general recommendations for designing of polymer composite bolted joints are also present in conclusion.

Klíčová slova

Kompozit, uhlíková vlákna, polymerní matrice, šroubový spoj, kvaziizotropní

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 30. 5. 2016

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 14. 6. 2016
• Vedoucí: doc. Ing. Dora Kroisová, Ph.D.

Technická univerzita v Liberci

Fakulta strojní

Magisterský studijní program / obor:
Strojní inženýrství / Strojírenská technologie a materiály