Mechanické vlastnosti vláknových uhlíkových kompozitů

Ing. Jaroslav Začal

Disertační práce

Mechanical properties of fiber carbon Composites

Anotace:

Vláknové uhlíkové kompozity jsou konstrukčním materiálem, který se poměrem mechanických vlastností k hmotnosti staví mezi perspektivní konstrukční materiály. Nicméně, rozsah a objem použití těchto kompozitů v technické praxi stále neodpovídá potenciálu, který tento moderní materiál nabízí. Jedním z důvodů je nedostatek adekvátních nástrojů pro kontinuální kontrolu výroby těchto materiálů a pro monitoring mechanické kondice již hotových součástí v konstrukcích. Proto se tato disertační práce zaměřuje na zvýšení efektivity snímání deformační odezvy těchto kompozitů, zatížených jednoosým tahem prostřednictvím současného nasazení metody akustické emise (AE), optické metody pro snímání povrchových deformačních polí (DIC) a skenovací elektronové mikroskopie (SEM). Kombinace využitých metod se stala silným nástrojem pro identifikaci a monitorování celého procesu degradace kompozitního materiálu v průběhu mechanického zatížení.

Abstract:

Carbon fibre reinforced composites (CFRP) are construction material, which is viewed as a perspective for its ratio of mechanical properties to weight. In recent years the research was focused on implementing the carbon-based composites among smart materials. Nevertheless, extent and volume of use of these composites in technical practice is still not up to the potential, which this modern material offers. One of substantial reasons is the lack of adequate instruments for continuous manufacturing quality control and for mechanical condition monitoring of ready-made construction parts. For this reason the presented dissertation thesis is focused on effectiveness enhancement of detection of deformation response in composites subjected to mechanical loading with uniaxial tension with employment of passive acoustic emission (AE) detection, optical method for detection of surface deformation fields digital image correlation (DIC) and electron microscopy scanning electron microscopy (SEM). Combination of used methods proved as a robust instrument for identification and monitoring of entire degradation process in composite material in course of mechanical loading.

Klíčová slova

akustická emise, fraktografie, korelace digitálního obrazu

Keywords

acoustic emission, fractography, digital image correlation

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 17. 4. 2018

Obhajoba závěrečné práce

• Vedoucí: Ing. Ing. Petr Dostál, Ph.D.

Mendelova univerzita v Brně

Agronomická fakulta

Doktorský studijní program / obor:
Zemědělská specializace / Technika a mechanizace zemědělství