Naslov
Konstrukcija uređaja za in-situ mehanička ispitivanja u μ-CT skeneru
(Design solution of a loading device for in-situ mechanical tests inside μ-CT scanner)

Autori
Mađerić, Gabrijel

Vrsta, podvrsta i kategorija rada
Ocjenski radovi, diplomski rad, diplomski

Fakultet
Fakultet strojarstva i brodogradnje

Mjesto
Zagreb

Datum
04.12

Godina
2020

Stranica
104

Mentor
Zvonimir Tomičević

Ključne riječi
Vlaknima ojačani kompoziti ; Nerazorna ispitivanja ; Računalna tomografija X-zrakama (X-CT) ; In-situ mehanička ispitivanja ; Kvazi-statička in-situ kidalica
(fiber reinforced composites ; non-destructive testing ; X-ray computed tomography (X-CT) ; in-situ mecanical tests ; quasi-static in-situ tensile and compression loading device)

Sažetak
Kompoziti ojačani vlaknima (eng. Fiber reinforced composites – FRC) ističu se kao adekvatna zamjena za konvencionalne inženjerske materijale te svoju primjenu najviše nalaze u zrakoplovstvu, automobilskoj industriji i brodogradnji. S obzirom na njihovu heterogenu strukturu potrebna je primjena naprednijih ispitivanja koja vrlo precizno mogu procijeniti odziv materijala uslijed mehaničkog opterećenja. Jedna od najčešće korištenih suvremenih metoda za nerazorna ispitivanja kompozitnih materijala, kojom je moguće odrediti lokalnu interkaciju između vlakana i matrice unutar materijala, kao i adhezijska svojstva spojeva između konstituenata, je računalna tomografija (CT). Navedenom metodom moguće je provođenje ex-situ ili in-situ mehaničkih ispitivanja unutar CT skenera. Kod ex- situ ispitivanja, uzorak se opterećuje izvan CT uređaja te se nakon toga provodi skeniranje odabrane zone intersa mjernog objekta. S druge strane, kod in-situ ispitivanja, uzorak se istovremeno opterećuje i skenira. Iako su se in- situ ispitivanja pokazala kao sveobuhvatnija u usporedbi s ex-situ, ona su mnogo složenija te zahtijevaju primjenu specifičnih uređaja za opterećivanje ispitnih uzoraka koji dimenzijski odgovaraju unutrašnjosti pojedinog CT uređaja, a da pri tome ne ometaju proces skeniranja uzorka. U ovom radu konstruirana je kvazi-statička kidalica koja će omogućiti in-situ ispitivanja uzoraka izrađenih od kompozita ojačanih staklenim vlaknima. Uređaj je prilagođen za tri tomografa različitih proizvođača: NIKON XT H 225, Werth S i NortStar X50+. Na temelju funkcijske dekompozicije, morfološke matrice te konstrukcijskih zahtjeva i ograničenja predloženo je nekoliko temeljnih koncepata čijom je nadogradnjom i poboljšavanjem odabran konačan koncept, koji je u ovom radu konstrukcijski u potpunosti razrađen. Analitičkim i numeričkim proračunima provjerene su sve kritične komponente ispitnog uređaja. Novorazvijena kidalica za mehanička in-situ ispitivanja ima kapacitet od 5 kN te omogućava cikličko jednosmjerno i naizmjenično vlačno i tlačno ispitivanje ispitnih uzoraka različitih debljina.

Izvorni jezik
Hrvatski

Znanstvena područja
Strojarstvo

POVEZANOST RADA