| Abstract |
Laikmetā, ko virza materiālu inovācijas, grafēna parādīšanās ir bijis pagrieziena punkts kompozītmateriālu jomā, piedāvājot nepārspējamus strukturālo un mehānisko īpašību uzlabojumus. Šajā bakalaura darbā ir aplūkoti grafēna pārveidojošie pielietojumi kompozītmateriālos, galveno uzmanību pievēršot grafēna iekļaušanas ietekmei uz to stiprību. Šis pētījums ietver arī ievadu par kompozītmateriāliem un grafēnu, detalizēti aprakstot to īpašības, attīstību un pielietojumu dažādās jomās.
Pētījuma praktiskajā daļā tika veikta SolidWork simulācija, lai salīdzinātu dažādu kompozītmateriālu stiprības un to uzvedības izmaiņas grafēna iekļaušanas dēļ. Oglekļa šķiedra (T300), E-stikla šķiedra, oglekļa šķiedra (T300) ar grafēnu, E-stikla šķiedra ar grafēnu un hibrīda kompozīcija, kas satur oglekļa šķiedru, E-stikla šķiedru un grafēnu, bija materiāls, kas tika pētīts veiktajām simulācijām. Šiem modeļiem tika iestatīti atbilstoši robežnosacījumi, katrai simulācijai pieliekot spēku 7000N.
Simulāciju rezultāti parāda to sprieguma sadalījumu, deformācijas reakciju un deformācijas raksturlielumus. Šie rezultāti tika rūpīgi analizēti, lai atklātu atšķirīgus stiprības uzlabošanas modeļus, kas saistīti ar grafēna iekļaušanu. Konkrēti, pārspējot tradicionālos kompozītmateriālus, oglekļa šķiedra ar grafēna kompozītmateriālu uzrāda ievērojamus stiprības uzlabojumus. Līdzīgi būtiski uzlabojumi tiek novēroti E-stikla šķiedrā ar grafēnu, kas parāda grafēna potenciālu dažādās kompozītmatricās. Turklāt hibrīda kompozītmateriāls ar oglekļa šķiedru, E-stikla šķiedru un grafēnu uzrāda izcilu stiprības uzlabojumu.
Šie pētījuma novērojumi sniedz vērtīgu ieskatu par grafēna nozīmi kompozītmateriālu mehānisko īpašību uzlabošanā. Paverot ceļu inovatīviem lietojumiem, šis pētījums kalpo par pamatu informācijas vākšanai par grafēna efektivitāti dažādu kompozītmateriālu konfigurāciju stiprināšanā. Turklāt šis pētījums atvieglo ceļu ar grafēnu ievadītu kompozītmateriālu izstrādei un turpmākai izpētei dažādos inženiertehniskos lietojumos.
Darbā ir 69 lappuses, 63 attēli, 10 tabulas un 57 literatūras avoti. |
