Επίδραση της απορρόφησης υγρασίας στη βισκοελαστική συμπεριφορά σύνθετων υλικών εποξικής μήτρας-υφάσματος λινάριου

• Κύριος συγγραφέας: Μύτα, Ιωάννα
• Άλλοι συγγραφείς: Παπανικολάου, Γεώργιος
• Μορφή: Thesis
• Γλώσσα: Greek
• Έκδοση: 2017
• Θέματα: Απορρόφηση υγρασίας; Βισκοελαστική συμπεριφορά; Σύνθετα υλικά; Εποξική ρητίνη; Ύφασμα λιναριού; Moisture absorption; Viscoelastic behavior; Composite materials; Epoxy resin; Woven flax; 620.118 32

Ο σκοπός της παρούσας διπλωματικής εργασίας ήταν η κατασκευή συνθέτων υλικών (εποξικής ρητίνης- υφάσματος λιναριού) με εφαρμογή στην ορθοπεδική και η μελέτη της βισκοελαστικής συμπεριφοράς των υλικών αυτών σε ερπυσμό σε κάμψη πριν και μετά την απορρόφηση υγρασίας. Η κατασκευή των δοκιμίων έγινε με εφαρμογή της μεθόδου vacuum infusion. Είναι μια εξελιγμένη μέθοδος για την κατασκευή συνθέτων υλικών υψηλής απόδοσης, χωρίς κενά, ακόμη και σε μεγάλα ή πολύπλοκα καλούπια. Η τεχνική αυτή χρησιμοποιεί τη δημιουργία κενού για την καθοδήγηση της ρητίνης. Μόλις επιτευχθεί το πλήρες κενό, η ρητίνη αναρροφάται μέσω ενός σωλήνα και τοποθετείται προσεκτικά στο καλούπι. Το πλεονέκτημα αυτής της μεθόδου είναι η χρήση ενός δοχείου κενού για την απορρόφηση της περίσσειας της ρητίνης. Για την μέτρηση της απορρόφησης φυσιολογικού ορού χρησιμοποιήθηκε ειδικό λουτρό με δυνατότητα διατήρησης σταθερής θερμοκρασίας. Στο λουτρό τοποθετήθηκαν δοκίμια συνθέτου υλικού και δοκίμια καθαρής ρητίνης για διάφορους χρόνους εμβάπτισης. Η διαδικασία αυτή ακολουθήθηκε με σκοπό τη μέτρηση του ποσοστού της απορρόφησης φυσιολογικού ορού και στη συνέχεια τον σχεδιασμό της καμπύλης απορρόφησης ορού συναρτήσει του χρόνου εμβάπτισης του κάθε δοκιμίου. Για τη µελέτη της επίδρασης απορρόφησης υγρασίας πραγματοποιηθήκαν πειράματα ερπυσμού σε κάμψη για όλους τους χρόνους εμβάπτισης των υλικών σε φυσιολογικό ορό. Τα πειράματα εκτελέστηκαν για ένα επίπεδο τάσης 13 MPa. Από τα πειραματικά αποτελέσματα κατασκευάστηκαν οι καμπύλες παραμόρφωσης-χρόνου, μέτρου ένδοσης-χρόνου καθώς και οι ισόχρονες καμπύλες ως προς τον χρόνο ερπυσμού. Για την πρόβλεψη των ανωτέρω πειραματικών αποτελεσμάτων, εφαρμόσθηκε το μοντέλο των τεσσάρων παραμέτρων (Burger). Το μοντέλο αυτό αποτελεί ένα περιγραφικό μοντέλο της βισκοελαστικής συμπεριφοράς ενός υλικού και όχι ένα μοντέλο πρόβλεψής της. Η εφαρμογή του μοντέλου είχε ικανοποιητική σύμπτωση αποτελεσμάτων μεταξύ των πειραματικών μετρήσεων και των αντίστοιχων θεωρητικών τιμών των καμπυλών ερπυσμού, ενώ παρουσίασε μία απόκλιση στις καμπύλες επανάταξης.