Επίδραση δυσμενών περιβαλλοντικών παραγόντων στη μηχανική συμπεριφορά και στην κατεργασιμότητα GFRP σύνθετων υλικών

Χονδράκης, Γεώργιος; Chondrakis, Georgios

dc.contributor.author	Χονδράκης, Γεώργιος	el
dc.contributor.author	Chondrakis, Georgios	en
dc.date.accessioned	2020-02-03T11:14:48Z
dc.date.available	2020-02-03T11:14:48Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/49740
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.17438
dc.description	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο--Μεταπτυχιακή Εργασία. Διεπιστημονικό-Διατμηματικό Πρόγραμμα Μεταπτυχιακών Σπουδών (Δ.Π.Μ.Σ.) “Επιστήμη και Τεχνολογία Υλικών”	el
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/gr/	*
dc.subject	GFRP	el
dc.subject	Σύνθετα υλικά	el
dc.subject	Μηχανική συμπεριφορά	el
dc.subject	Εφελκυσμός	el
dc.subject	UV	el
dc.subject	Composite materials	en
dc.subject	Tension test	en
dc.subject	Mechanical test	en
dc.title	Επίδραση δυσμενών περιβαλλοντικών παραγόντων στη μηχανική συμπεριφορά και στην κατεργασιμότητα GFRP σύνθετων υλικών	el
heal.type	masterThesis
heal.classification	Σύνθετα υλικά	el
heal.language	el
heal.access	campus
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2019-09-15
heal.abstract	Τα υαλονήματα εξαιτίας του ανταγωνιστικού κόστους τους και των σχετικά καλών μηχανικών ιδιοτήτων τους έχουν κερδίσει ευρεία χρήση στα σύνθετα πολυμερή υλικά. Ειδικότερα στον τομέα της ναυπηγικής, όπως σε κανό, βάρκες και υποβρύχια αλλά και σε πλατφόρμες γεώτρησης ή σε αγωγούς ρευστών. Στις παραπάνω εφαρμογές τα σύνθετα μπορούν να βρίσκονται μέσα σε νερό κατά τη λειτουργία τους. Ορισμένα άλλα σύνθετα πολυμερή ενισχυμένα με υαλονήματα (Glass Fiber Reinforced Polymer,GFRP) βρίσκουν χρήση στις οικοδομικές κατασκευές, όπως σε βάσεις γεφυρών. Η μακρά έκθεσή τους σε περιβάλλον υψηλής υγρασίας θα έχει παρόμοια αποτελέσματα πάνω τους με αυτά του νερού. Η επίδραση της υγρασίας ή του νερού στις ιδιότητες των GFRPs είναι σημαντικό θέμα από τη στιγμή που αυτοί οι περιβαλλοντικοί παράγοντες επιδρούν και στις πραγματικές συνθήκες λειτουργίας τους. Επίσης, σε άλλες εφαρμογές ή κατά την αποθήκευσή τους μπορεί να είναι εκτεθειμένα σε υπεριώδη ακτινοβολία (UV) μαζί με υγρασία και υψηλές θερμοκρασίες, σε καθημερινή βάση. Οι συνθήκες αυτές είναι γνωστό πως λειτουργούν επιβαρυντικά στις μηχανικές ιδιότητες του συνθέτου. Για αυτό το λόγο, είναι επιτακτική ανάγκη όλοι αυτοί οι περιβαλλοντικοί παράγοντες της υγρασία, του νερού, της υπεριώδους ακτινοβολίας και των υψηλών θερμοκρασιών να ερευνηθούν ως προς τις υποβαθμιστικές τους συνέπειες πάνω στα GFRPs. Στην παρούσα εργασία μελετάται η υποβάθμιση της κατεργασιμότητας και των μηχανικών ιδιοτήτων συνθέτων υλικών πολυμερικής μήτρας ενισχυμένης με ίνες γυαλιού, όταν εκτίθενται σε δυσμενές περιβάλλον. Συγκεκριμένα τα υλικά που χρησιμοποιήθηκαν ήταν σύνθετα πολυμερή τροποποιημένης ακρυλικής ρητίνης Ashland Modar 835S εμπλουτισμένη με επιβραδυντικό πυρκαγιάς ATH 901. Η ενίσχυση του σύνθετου αποτελούταν από τρεις στρώσεις ινών γυαλιού τετρα-διευθυντικής ενίσχυσης, με διαστρωματική ακολουθία η κάθε μία της μορφής [±0°/-45°/+90°/+45°]. Τα πολύστρωτα ημι-ισοτροπικά σύνθετα πολυμερή είχαν αρχικά μορφή πλάκας και κόπηκαν σε κατάλληλων διαστάσεων δοκίμια που μελετήθηκαν ως προς τις μηχανικές τους ιδιότητες. Τα δοκίμια που εξετάστηκαν είχαν διαστάσεις 140mm μήκος, 19mm πλάτος και 3.5mm πάχος. Τα δοκίμια χωρίστηκαν σε τρεις ομάδες και υποβλήθηκαν σε θερμική υποβάθμιση, υγροθερμική υποβάθμιση και σε γήρανση ακτινοβολίας UV με συμπύκνωση σε υψηλές θερμοκρασίες. Στην μελέτη αυτή η θερμική και υγροθερμική υποβάθμιση έγιναν σε φούρνο ακριβείας στις θερμοκρασίες των 40°C, 60°C, 80°C και 100°C για τα χρονικά διαστήματα των 24, 48 και 168 ωρών για κάθε διαφορετική θερμοκρασία γήρανσης. Η γήρανση με υπεριώδη ακτινοβολία και συμπύκνωση πραγματοποιήθηκε σε κύκλο λειτουργίας 4 ωρών εναλλάξ, υπό τη θερμοκρασία των 60°C και των 40°C, αντίστοιχα. Στη συνέχεια τα δοκίμια της θερμικής γήρανσης δοκιμάστηκαν σε κάμψη 3 σημείων για κάθε διαφορετική συνθήκη καταπόνησης, ενώ αυτά της υγροθερμικής γήρανσης σε κάμψη 3 σημείων και εφελκυσμό. Τα δοκίμια που υποβαθμίστηκαν με ακτινοβόληση και συμπύκνωση εξετάστηκαν σε κάμψη 3 σημείων, εφελκυσμό και κόπωση. Τέλος, όλα τα δοκίμια εξετάστηκαν σε οπτικό μικροσκόπιο, στερεοσκόπιο και ηλεκτρονικό μικροσκόπιο, κατόπιν θραύσης για να βρεθεί ο τρόπος αστοχίας τους, αλλά και οι επιπτώσεις της γήρανσης στην δομή τους. Με τον τρόπο αυτό, έγινε αντιληπτό πώς επηρεάζονται οι μηχανικές ιδιότητες των συνθέτων υπό διαφορετικές συνθήκες γήρανσης, αλλά και ο τρόπος θραύσης τους. Οι ιδιότητες των υλικών υποβαθμίστηκαν στις περισσότερες περιπτώσεις και σε διαφορετικό βαθμό σε κάθε συνθήκη γήρανσης.	el
heal.advisorName	Mαρκόπουλος, Άγγελος
heal.committeeMemberName	Ζουμπουλάκης, Λουκάς
heal.committeeMemberName	Μαρκόπουλος, Αγγελος
heal.committeeMemberName	Μανωλάκος, Δημήτριος
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Μηχανολόγων Μηχανικών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	124 σ.	el
heal.fullTextAvailability	false