Simulace mechanických vlastností netkaných termicky pojených roun

Bc. Kateryna Fedchun

Master's thesis

Simulation of mechanical properties of nonwoven thermally bonded webs

Abstract:

Tato diplomová práce se zabývá zkoumáním mechanických vlastností termicky pojených netkaných roun. Z experimentálně stanovených základních mechanických vlastností různých typů roun byly vytvořeny simulační modely materiálu, pomocí kterých bylo následně zjišťováno jeho chování při namáhání. První model je tvořen v prostředí Ansys. Druhý model je založen na metodě mikromechanoskopie sledující skokové nevratné děje v mechanicky namáhaném textilním materiálu. V rešeršní části jsou uvedeny typy techniky modelování, počítačová simulace a mikromechanoskopie. Součástí této diplomové práce je experiment, spočívající ve výrobě vzorků netkané termicky pojené textilie a stanovení mechanických vlastností pomocí tahového namáhání. Výsledkem jsou modely, které ukazují na distribuci napětí v materiálu, kdy model lze využít nejen pro čistě tahové namáhání, ale i jiné formy silového působení. Z údajů, které byly získány ze simulací je, možné určit relevantní informace a navržené modely umožní např. simulaci tvarovacího procesu a jeho případnou optimalizaci, vč. materiálových vlastností netkané textilie používané pro výrobu.

Abstract:

This master's thesis explores the mechanical properties of thermally bonded nonwovens. It focuses on measuring the stress behavior of the material by means of two simulation models with previously determined basic mechanical properties of various types of nonwovens. The first model is created in the Ansys environment. The second model is based on the method of micromechanoscopy, monitoring abrupt irreversible processes in mechanically stressed textile material. The research part of the thesis introduces different types of modeling techniques, computer simulation, and micromechanoscopy. Experimental laboratory work related to this master's thesis includes sampling nonwoven thermally bonded fabric and defining mechanical properties by tensile stress testing. As a result, a model showing the distribution of stress in the material has been developed and can be used to determine pure tensile stress and other types of force. The data obtained from the simulations provide additional relevant information, while the proposed models serve as a tool for the simulation of the shaping processes and its eventual optimization, including material properties of nonwovens used in manufacturing.

Keywords

Netkané, tahová zkouška, metoda konečných prvků (MKP), mikromechanoskopie, Ansys, numerická simulace.

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 10. 8. 2020

Thesis defence

• Supervisor: Ing. Ondřej Novák, Ph.D.

Technical University of Liberec

Faculty of Textile Engineering

Master programme / field:
Textile Engineering / Nonwoven and Nanomaterials