Strukturní tělesa s odolností vůči dynamickému zatížení

DSpace Repository

Language: English čeština 

Strukturní tělesa s odolností vůči dynamickému zatížení

Show simple item record

dc.contributor.advisor Bílek, Ondřej
dc.contributor.author Strnad, Jan
dc.date.accessioned 2023-09-05T10:37:06Z
dc.date.available 2023-09-05T10:37:06Z
dc.date.issued 2018-09-12
dc.identifier Elektronický archiv Knihovny UTB
dc.identifier.isbn 978-80-7678-170-2 cs
dc.identifier.uri http://hdl.handle.net/10563/52446
dc.description.abstract Práce je zaměřena na rázovou odolnost strukturních zkušebních těles z materiálu ASA (akrylonitrilstyren) a z dalších plněných materiálů. První skupinu tvoří strukturní tělesa s průchozími otvory a druhou skupinou jsou pak strukturní tělesa s vnitřními dutinami. Tyto struktury byly navrhnuty v softwaru Catia a byly vyrobeny pomocí technologií FFF (Fused Filament Fabrication), což je jedna z nejrozšířenějších aditivních metod. Tato technologie 3D tisku umožňuje navrhovat složitější součásti a je tedy ideální pro výrobu těchto prototypů. Cílem bylo získat strukturní tělesa s větší odolností vůči působení padostroje, než těleso o plném objemu materiálu. Všechna strukturní tělesa mají o 35 % menší objem oproti plnému tělesu, přičemž základní rozměry zkušebních těles jsou stejné. Pro tuto zkoušku byl použit padostroj Zwick Roell HIT230F. Hodnotícím kritériem zde byly maximální síly a energie potřebné k proražení zkušebního tělesa. Po zatěžování těles na padostroji byly díky mikroskopu Keyence přeměřeny skutečné hodnoty vnitřních dutin, kde byly pojmenovány určité nepřesnosti při výrobě, které vznikají především nastavenou výškou vrstev a uzavřením kruhových trajektorií při pohybu vytlačovací trysky. Také byla naměřena skutečná výška jednotlivých vrstev. V další části výzkumu bylo zvoleno několik nejnovějších plněných materiálů pro zhotovení zkušebních těles na zkoušku Charpyho kladivem, kde bylo cílem porovnat materiály mezi sebou a z nejodolnějšího materiálu na rázovou a vrubovou houževnatost vyrobit zkušební těleso, které by odolalo nejvyšším hodnotám sil a energii při zatížení na padostroji. Na základě vyhodnocení zkoušky rázové a vrubové houževnatosti byly zvoleny materiály Nylon AF80 a materiál s označením PC-CF k výrobě strukturních těles. Na základě těchto experimentů bylo prokázáno, že strukturní tělesa dosáhly vyšším odolnostem než plný materiál. Jediný zástupce struktur s průchozími otvory, který dosahoval vyšších odolností než plný materiál, byla struktura s průchozími kruhovými otvory. Zatímco v případě strukturních těles s vnitřními dutinami dosahovaly vyšším odolnostem jak těleso s kulovými dutinami, tak těleso s kuželovými dutinami. Přínosem je tedy úspora materiálu při výrobě těles odolných vůči tomuto zatěžování. Dále bylo zjištěno, že materiálový pohled u strukturního vzorku z hlediska konkrétních plněných materiálů Nylon AF80 a PC-CF nemá zásadní vliv na odolnost strukturních těles vůči zatížení na padostroji, hodnoty plněných materiálů zde nedosahovaly statisticky významných rozdílů oproti materiálu ASA.
dc.format 52 cs
dc.language.iso cs
dc.publisher Univerzita Tomáše Bati ve Zlíně
dc.rights Bez omezení
dc.subject 3D tisk cs
dc.subject FFF technologie cs
dc.subject rázová zkouška cs
dc.subject zkouška houževnatosti cs
dc.subject mechanické vlastnosti cs
dc.subject zkušební těleso cs
dc.subject vnitřní struktury cs
dc.subject deformace cs
dc.subject síla cs
dc.subject energie cs
dc.subject 3D Printing en
dc.subject FFF Technology en
dc.subject Impact Test en
dc.subject Toughness Test en
dc.subject Mechanical Properties en
dc.subject Test Specimen en
dc.subject Internal Structures en
dc.subject Deformation en
dc.subject Force en
dc.subject Energy en
dc.title Strukturní tělesa s odolností vůči dynamickému zatížení
dc.title.alternative Structural Test Specimens with Resistance to Dynamic Force Loading
dc.type disertační práce cs
dc.contributor.referee Chladil, Josef
dc.contributor.referee Monková, Katarína
dc.contributor.referee Novák, Martin
dc.date.accepted 2023-06-30
dc.description.abstract-translated The work is focused on the impact resistance of structural test specimens made of ASA (acrylonitrile styrene) and other filled materials. The first group consists of structural bodies with through holes and in the second group are structural bodies with internal cavities. These structures were designed in Catia V5R19 software and they were manufactured using FFF (Fused Filament Fabrication) technologies, one of the most widespread additive methods. This 3D printing technology makes it possible to design more demanding parts, therefore it is ideal for the production of these prototypes. The goal was to obtain structural bodies with greater resistance due to drop tester than a body with a full volume of material. All structural bodies have smaller volume by 30 % compared to a full body, while the outer dimensions of the test bodies are the same. A Zwick Roell HIT230F drop weight tester was used in this work. The evaluation criteria were the maximum forces and energy required to break through the test body. After loading the bodies on the drop tester, the actual values of the internal cavities were remeasured using the Keyence microscope. Thanks to this microscope, certain inaccuracies during production were revealed, i.e. an inappropriate set height of the layers and the closure of circular trajectories during the movement of the extrusion nozzle. The actual height of the individual layers was also measured. In the next part of the research, several of the latest filled materials were chosen for the production of test bodies for the Charpy hammer test, where the aim was to compare the materials with each other. A test specimen from the most resistant material with the best results for impact and notch strength testing, was subsequently tested for the highest values of forces and energy drop weight tester. Based on the evaluation of the impact and notch toughness tests, the materials Nylon AF80 and the material marked PC-CF were chosen to produce the structural bodies. Based on these experiments, it was proven that the structural bodies achieved a higher resistance than the full material. The only representative of structures with through holes, which achieved higher resistances than full material, was the structure with through circular holes. While in the case of structural bodies with internal cavities, both the body with spherical cavities and the body with conical cavities achieved higher resistance. The benefit for using bodies with cavities is the saving of material in the production of pieces resistant to this drop tester. Furthermore, it was found that the material of the structural sample in terms of the specific filled materials Nylon AF80 and PC-CF does not have a significant effect on the resistance of the structural bodies to the load drop tester, because the values of the filled materials did not reach statistically significant differences compared to the ASA material.
dc.description.department Ústav výrobního inženýrství
dc.thesis.degree-discipline Nástroje a procesy cs
dc.thesis.degree-discipline Tools and Processes en
dc.thesis.degree-grantor Univerzita Tomáše Bati ve Zlíně. Fakulta technologická cs
dc.thesis.degree-grantor Tomas Bata University in Zlín. Faculty of Technology en
dc.thesis.degree-name Ph.D.
dc.thesis.degree-program Procesní inženýrství cs
dc.thesis.degree-program Process Engineering en
dc.identifier.stag 65937
dc.date.submitted 2023-04-20


Files in this item

Files Size Format View Description
strnad_2023_teze.pdf 4.669Mb PDF View/Open
strnad_2023_dp.pdf 1.981Mb PDF View/Open None
strnad_2023_op.zip 786.2Kb application/zip View/Open None
strnad_2023_vp.pdf 264.3Kb PDF View/Open None

This item appears in the following Collection(s)

Show simple item record

Find fulltext

Search DSpace


Browse

My Account