Naslov
Numeričko modeliranje mehaničkog ponašanja polimernog materijala ojačanog staklenim vlaknima
(Numerical modelling of the mechanical behaviour of a glass fibre reinforced polymer)

Autori
Tonković, Karlo

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

Fakultet
Fakultet strojarstva i brodogradnje

Mjesto
Zagreb

Datum
28.02

Godina
2020

Stranica
42

Mentor
Ivančević, Darko

Ključne riječi
polibutilen tereftalat (PBT), staklena vlakna, vlačni test, ortotropni materijalni model, karakterizacija materijala, numerička simulacija, električni konektor
(polybutylene terephthalate (PBT), glass fibres, tensile test, orthotropic material model, material characterization, numerical simulation, electrical connector.)

Sažetak
Plastomeri ojačani staklenim vlaknima sve više se koriste u proizvodnji. Kako mehaničke karakteristike polimera ojačanog vlaknima variraju s orijentacijom vlakana i geometrijom konstrukcije, numeričke simulacije upotrebom izotropnih i anizotropnih materijalnih modela daju vrlo različite rezultate. U ovom radu provedena su eksperimentalna ispitivanja da bi se istražio utjecaj ortotropije na vlačna svojstva PBT (polibutilen tereftalat) smole ojačane jednoliko usmjerenim kratkim staklenim vlaknima. Zbog dobrih mehaničkih svojstava, polimerni materijal polibutilen tereftalat je vrlo rasprostranjen u električnoj i automobilskoj industriji. Za određivanje elastičnih konstanti materijala provedeni su jednoosni vlačni testovi pod 0°, 45° i 90° u odnosu na glavne pravce ortotropije za dvije debljine epruveta. Proces opterećivanja je praćen primjenom tehnike korelacije digitalne slike. Na temelju dobivenog eksperimentalnog ponašanja materijala i provedene analize rezultata, zaključeno je da vlačna čvrstoća i elastične konstante ovise o debljini uzorka. Nadalje, provedena je numerička simulacija vlačnog testa primjenom jednog linearnog heksaedarskog konačnog elementa, kao i analizom cijele 3D geometrije uzorka. Analiza je ograničena na slučaj malih deformacija i linearno-elastičnog ponašanja materijala. Dobiveno je vrlo dobro poklapanje numeričkih i eksperimentalnih rezultata. Na kraju, zadnji dio rada bavi se numeričkim modeliranjem procesa deformiranja standardnog električnog konektora za automobilsku industriju. Numeričke simulacije provedene su na osiguraču položaja konektora. Ovdje je analizirano izotropno i ortotropno ponašanje materijala. Numerički rezultati su zatim uspoređeni s eksperimentalnim mjerenjima.

Izvorni jezik
Hrvatski

Znanstvena područja
Strojarstvo

POVEZANOST RADA