Hodnocení tečení uhlíkových kompozitů s využitím optického měření deformace

Abstract

Předložená práce se zabývá měřením deformační odezvy kompozitních materiálů při zkoušce pevnosti v tahu a creepové zkoušce. K řešení byla použita metoda optické korelace obrazu a pole deformací byla vyhodnocována v průběhu experimentu. Byla provedena celá série těchto testů na vzorcích několika různých typů, měření bylo doplněna o tenzometrické měření. Byla vytvořena sada vyhodnocovacích scriptů ve výpočetním prostředí Matlab. Pro analytický popis průběhu tečení byl jako nejlépe odpovídající použit Findleyho model. Dále byl sledován vliv úpravy výrobní technologie a geometrie vzorků na konzistentnost naměřených dat a mechanické vlastnosti materiálu. Výsledky této práce tak ukazují možnost využití tohoto materiálu v leteckém průmyslu v méně zatěžovaných částech konstrukce.

In this thesis measurements and results of creep behaviour of composite with polyphenylene sulphide matrix reinforced by chopped poly-acrylonitrile carbon fibres (C/PPS) are presented. Strain was evaluated based on optical measurement and presented in form of strain fields obtained employing digital image correlation method and contact measurement using strain gauges. Creep compliance-time data were also fitted by Findley's creep law for polymers to evaluate model parameters and to analyse applicability of the model for PPS polymer reinforced by chopped carbon fibres. Optimization of manufacturing process and the sample geometry has positive effect on consolidation of mechanical properties. The results of this study demonstrate possibility of usage of chopped fibre composite for aerospace industry application especially for less loaded parts with complex geometry.