| Form of studies |
Master |
| Title of the study programm |
Engineering Technology, Mechanics and Mechanical Engineering |
| Title in original language |
Kompozītmateriālu struktūras mehāniskā uzvedība un skaitliskā simulācija, kas sastāv no tekstila un nanomāta |
| Title in English |
Mechanical Behavior and Numerical Simulation of Composite Structure, Consisting of Textile and Nano Mat |
| Department |
Faculty Of Civil And Mehanical Engineering |
| Scientific advisor |
Inga Ļašenko |
| Reviewer |
Ivans Griņevičs |
| Abstract |
Nanošķiedras ir ieguvušas popularitāti inženierzinātņu un tekstilizstrādājumu jomā to unikālo īpašību dēļ, kas ļauj tos izmantot visdažādākajiem rūpnieciskajiem lietojumiem. Nanošķiedras piedāvā elastību, lai mainītu tā fizikālās un ķīmiskās īpašības atbilstoši ražošanas prasībām. Šis promocijas darbs pēta elektrovērptas nanošķiedras pielietojumu medicīnas jomā laminātu nostiprināšanai un to mehānisko īpašību uzlabošanai medicīniskajos tekstilizstrādājumos. Gofrēšana, kas ir tekstilšķiedru viļņojums, kas nodrošina vēlamas īpašības, piemēram, stiepjamību un saspiežamību, tomēr vienlaikus tas rada potenciālus trūkumus. Gofrēšana var izraisīt vājas šķiedras, kas savukārt samazina kopējo izturību un efektivitāti. Šajā pētījumā galvenais uzsvars tiek likts uz medicīnisko tekstilizstrādājumu gofrēšanas izraisīto trūkumu novēršanu, izveidojot laminētu tekstila kompozītmateriālu, izmantojot poliakrilnitrila (PAN) polimēra elektrisko vērpšanu uz tekstila substrātiem. Šim promocijas darbam tika izmantots poliakrilnitrila (PAN) pulveris un N,N-dimetilformamīds, lai radītu elektriski vērptas nanošķiedras, kuras pēc tam izmantoja laminētu tekstila kompozītmateriālu izgatavošanai, kas pastiprināti ar PAN nanošķiedrām. Elektrovērpšana tika veikta rotējošā cilindrā ar griešanās ātrumu 1200 RPM.
Šajā pētījumā tika veikti stiepes testi, lai noteiktu trīs aplūkoto materiālu (audums, PAN nanošķiedras paklājs un lamināta kompozīts) Younga moduli. Manā eksperimentālajā stiepes testā laminētā kompozītmateriāla Younga modulis tika noteikts kā 139 MPa. Tālākai salīdzināšanai Janga moduļa vērtību analītiskajai noteikšanai tika izmantots Tsai-Pagano modelis, Halpina-Tsai modelis, Koksa-Krenčela modelis un klasiskā laminētā teorija. Ar Tsai-Pagano modeli iegūtais Younga modulis uzrādīja 3% novirzi, bet Halpina-Tsai modelis uzrādīja 14% novirzi no eksperimentālās vērtības. Papildus tika veikta statiskā strukturālā analīze turpmākai pārbaudei, kas laminētā kompozītmateriālam nodrošināja Younga moduli 359,2 MPa.
Pētījumā izdevās izstrādāt lamināta kompozītmateriālu ar PAN nanošķiedras paklāju. Izstrādātais nanošķiedru pastiprināts lamināta kompozītmateriāls uzrādīja Janga moduļa pieaugumu par 49%. Izstrādātā materiāla SEM pārbaude attēloja nanošķiedru un auduma mikrošķiedru mijiedarbību. Pārbaude ļāva pārbaudīt materiāla adhezīvās saites stiprību un palīdzēja apstiprināt spriegojuma esamību materiāla mikroslāņos ar tā spēju fiksēt slāņu atdalīšanos pagarinājuma laikā.
Šis darbs sastāv no 50 lapām, 23 attēliem, 7 tabulām un 51 informācijas avotiem. |
| Keywords |
nanošķiedra, PAN nanošķiedra, medicīna, audums, elektrovērpšana. |
| Keywords in English |
nanofiber,PAN nanofiber,Medical, fabric,electrospinning. |
| Language |
eng |
| Year |
2024 |
| Date and time of uploading |
15.01.2024 07:20:07 |
