Muovikomposiittien lujitekankaiden muotoutuvuuden tutkimus
Pekkarinen, Ari (2014)
Pekkarinen, Ari
Mikkelin ammattikorkeakoulu
2014
All rights reserved
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-201405025558
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-201405025558
Tiivistelmä
Työn tarkoituksena oli tehdä selvitys muovikomposiittien muotoutuvuuden tutkimisesta Mikkelin ammattikorkeakoululle. Tavoitteena oli tutkia muotoutuvuutta yleisesti ja esitellä sekä ottaa käyttöön muotoutuvuuden tutkimiseen käytettävä simulointiohjelmisto. Simuloinnin tulosten verifioimista varten on tarpeen suunnitella ja käyttöönottaa testimuotti.
Työssä esitellään komposiittien muodonmuutokseen liittyvät tutkimusskaalat ja niiden kautta kinemaattisen ja mekaanisen mallin teorioiden periaatteet. Lankojen puristuvuuden ja lujitteiden tasomuodon-muutoksen simulointia vastaava fyysinen testausmenetelmä käydään läpi. Työ keskittyy yhden lujitekerroksen käyttäytymisen tutkimiseen muodonmuutoksen alaisena. Komposiitin muodonmuutos jaetaan yksittäisiin mekanismeihin, joiden vaikutusta lujitteessa tutkitaan simulointiohjelmistolla (Wisetex).
Muotoutuvuuden takana oleviin teorioihin tutustuttiin. Lujitekankaan muotoutuvuutta rajoittavat päätekijät selvisivät. Simulointi otettiin käyttöön ja sillä tehtiin esimerkkitöitä. Tasomuodonmuutoksen testaamiseen tarkoitettu työkalu suunniteltiin. Ohjelmistopolku lujitteiden FEM-analyysia varten esiteltiin. Koska tässä työssä keskitytään vain muotoutuvuuden simulointiin ja mallinnukseen, lisätutkimukset ja testit ovat tarpeellisia tulosten todentamiseksi.
Työssä esitellään komposiittien muodonmuutokseen liittyvät tutkimusskaalat ja niiden kautta kinemaattisen ja mekaanisen mallin teorioiden periaatteet. Lankojen puristuvuuden ja lujitteiden tasomuodon-muutoksen simulointia vastaava fyysinen testausmenetelmä käydään läpi. Työ keskittyy yhden lujitekerroksen käyttäytymisen tutkimiseen muodonmuutoksen alaisena. Komposiitin muodonmuutos jaetaan yksittäisiin mekanismeihin, joiden vaikutusta lujitteessa tutkitaan simulointiohjelmistolla (Wisetex).
Muotoutuvuuden takana oleviin teorioihin tutustuttiin. Lujitekankaan muotoutuvuutta rajoittavat päätekijät selvisivät. Simulointi otettiin käyttöön ja sillä tehtiin esimerkkitöitä. Tasomuodonmuutoksen testaamiseen tarkoitettu työkalu suunniteltiin. Ohjelmistopolku lujitteiden FEM-analyysia varten esiteltiin. Koska tässä työssä keskitytään vain muotoutuvuuden simulointiin ja mallinnukseen, lisätutkimukset ja testit ovat tarpeellisia tulosten todentamiseksi.