Aplikace materiálového modelu pro kompozity vyrobenými pomocí technologie 3D tisku

Pavel Pavlíček

Disertační práce

Application of material model for composites made by 3D print technology

Anotace:

Disertační práce se zabývá metodikou tvorby a ověření materiálového modelu 3D tištěných kompozitů. V úvodu práce je popsána historie kompozitních materiálů a technologie výroby a budoucnost kompozitních materiálů. V další části práce je prezentována teorie kompozitních materiálů. V závislosti na teorii kompozitních materiálů je stanoven postup pro získání materiálových dat a parametrů pro stanovení vlastností jednotlivé vrstvy. V další stati je probrána definice tvaru vzorků a postup měření. Z měřených dat byl vytvořen materiálový model, který byl porovnán pomocí MKP simulace a experimentu. Pro validaci materiálového modelu byla provedena analýza a testování složitější materiálové skladby, s cílem ověřit teorii porušení. Prezentovaný postup práce je vhodný pro definování libovolného kompozitu, zejména 3D tištěného kompozitu. Výsledky práce slouží další výzkum 3D tištěných kompozitů.

Abstract:

The dissertation deals with the methodology of creating and verifying a material model of 3D printed composites. The introduction describes the history of composite materials, manufacturing technologies, and the future of composite materials. The next part of the dissertation presents the theory of composite materials. Based on this theory, a procedure is established for obtaining material data and parameters to determine the properties of individual layers. The subsequent section discusses the definition of sample shapes and the measurement process. From the measured data, a material model was created, which was compared using finite element method (FEM) simulations and experiments. To validate the material model, analysis and testing of more complex material compositions were conducted to verify the failure theory. The presented procedure is suitable for defining any composite, especially 3D printed composites. The results of the dissertation contribute to further research on 3D printed composites.

Klíčová slova

3D tisk, kompozitní materiály, CFRC, MKP

Keywords

3D printing, composite materials, CFRC, FEM

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 23. 8. 2024

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 22. 10. 2024
• Vedoucí: Martin Fusek
• Oponent: Roland Jančo, Milan Vaško, Michal Šofer

VŠB – Technická univerzita Ostrava

Fakulta strojní

Doktorský studijní program / obor:
Strojní inženýrství / Aplikovaná mechanika