Σύνθετα Υλικά - Μελέτη Ιδιοτήτων Πολύστρωτου Υλικού

Abstract

Αντικείμενο της παρούσας διπλωματικής εργασίας αποτελεί η μελέτη των ιδιοτήτων των σύνθετων υλικών, με εφαρμογή στη ναυπηγική. Αφού πρωτίστως οριστούν οι έννοιες του σύνθετου υλικού, στη συνέχεια παρατίθενται τα ιδιαίτερα χαρακτηριστικά τους, που σχετίζονται με τη μηχανική συμπεριφορά των υλικών αυτών. Ακλούθως, επιχειρείται η ταξινόμηση των σύνθετων υλικών, ενώ γίνεται αναφορά σε υλικά τύπου Sandwich.

Στο δεύτερο κεφάλαιο της διπλωματικής εργασίας, περιγράφονται οι κυριότερες μέθοδοι μορφοποίησης σύνθετων υλικών, όπου γίνεται αναφορά τόσο σε απλοποιημένες αλλά και σε πλέον σύγχρονες αυτοποιημένες μεθόδους. Ακολουθεί η κλασσική θεωρία πολύστρωτων πλακών, και τα κριτήρια αστοχίας Tsai Hill και Tsai Wu. Το τέταρτο κεφάλαιο αποτελεί το υπολογιστικό τμήμα, όπου εξετάζονται οι μηχανικές ιδιότητες σύνθετου υλικού αποτελόυμενου από οκτώ στρώσεις ενισχυμένο με ίνες γυαλιού.

Στο πέμπτο κεφάλαιο γίνεται η παρουσίαση της πειραματικής διαδικασίας στην οποία υποβλήθησαν δοκίμια του υλικού προκειμένου να ληφθούν οι πειραματικές μετρήσεις των ιδιοτήτων, ώστε να συγκριθούν με τα αποτελέσματα που προέκυψαν από τη χρήση των θεωρητικών μεθόδων και ημιεμπειρικών τύπων. Στα πλαίσια της πειραματικής διαδικασίας εκτελέστηκε δοκιμή εφελκυσμού, καθώς και κάμψης τριών σημείων.

Η διπλωματική εργασία ολοκληρώνεται με την καταγραφή συμπερασμάτων και παρατηρήσεων

The continuouw development of the technology and the needs which are determined from the section of constructions for the optimization of their efficiency as to the natural, mechanical properties of the materials as well as the need of fullfilment of pure economotechnical criteria, such as the the reduced construction cost, the reduced service costs, low weight have led to a revolution concerning the used materials. These demands appear with an intense manner in the field o constructions, part of which constitutes the section of shipbuilding industry, a field which depends on various demand, that are partly in an interconflict. The particalary nature of the problem of the ship on the sea surface, essentially at the intersurface of the fluids water and air, forms a special challenge for the researchers, as they are called to face complex phenomena that are related with hydrodynamics and the dynamic strength of the constructions. The particularities of the problem are reinforced , if special conditions, such as the intensive corrosive environment in which the ship has to function as a construction , are taken under consideration. In order to cofront these difficulties there is ademand for collective effort for researchers of various fields which are related with the shipbuilding industry. An essential part of the effort for the optimization of the constructions are also called to play the materials that are used in them. The historical tracing back reveals that for the shipbuliding the materials which are used were under continuous improvement as to the strength, the weight saving, the amelioration of the strength of the construction. The last decades it is observed tha there is a tendency of the constructins for more "exotic" materials, initially in applications of the aeronautical nature, in specialized applications at the defend technology and elsewhere.