Zinātniskās darbības atbalsta sistēma
Latviešu English

Publikācija: Short Fiber Composite Internal Geometry Influence on the Material’s Load Bearing Capacity and Strength

Publikācijas veids Promocijas darbs
Pamatdarbībai piesaistītais finansējums Nav zināms
Aizstāvēšana: 30.05.2014 14:00, Rīgas Tehniskās universitātes Transporta un mašīnzinību fakultātē, Ezermalas ielā 6, 302 auditorijā.
Publikācijas valoda English (en)
Nosaukums oriģinālvalodā Short Fiber Composite Internal Geometry Influence on the Material’s Load Bearing Capacity and Strength
Pētniecības nozare 2. Inženierzinātnes un tehnoloģijas
Pētniecības apakšnozare 2.3. Mašīnbūve un mehānika
Autori Artūrs Mačanovskis
Atslēgas vārdi Polymeric synthetic fiber, Straight steel fiber, pull-out, X-ray pictures, 4-point bending,.Flowing.
Anotācija Disertācija sākas ar literatūras apskatu (pirmā nodaļa), kurā tiek pamatota nepieciešamība pētīt atsevišķu šķiedru uzvedības mehāniku un mikromehāniku fibrobetonā kā arī uzskaitīt šķiedru izvietojumu un orientāciju ar izlieci noslogotās sijās to sagrūšanas procesā. Ar sagrūšanu tiek saprasta maģistrālas, šķēluma šērsojošās plaisas (plaisu) rašanās un tās atvēršanās zem slodzes, lēni izvelkot šķiedras no plaisas malām. Otrajā nodaļā apkopoti eksperimentālie dati, kas tika iegūti izraujot no betona matrices atsevišķu šķiedru. Tika pētīta (mikroskopiski) šķiedras kanāla (ko betonā izveidoja izrautā šķiedra) iekšēja virsma, ar mērķi konstātēt tās erozijas pakāpi. Kanāla virsmas eroziju veido šķiedras berze pret to, izvilkšanas laikā. Tālāk ir parādīti veikto „pull-out” eksperimentu rezultāti (līknes spēks – no betona matrices izrautās šķiedras garums). Rezultāti atbilst gadījumiem, kad šķiedra tika izrauta zem dažādiem leņķiem pret vilcējspēka virzienu. Eksperimenti tika veikti izmantojot dažāda garuma, diametra un materiāla šķiedras (tērauda šķiedras, polimēru šķiedras). Kā matrice tika izmantots betons. Trešajā nodaļā aprakstīti fibrobetona prizmu lieces eksperimentu rezultāti. Prizmas tika slogotas uz 4 punktu lieci. Slodzes iedarbības rezultātā, prizmā radās pāršķeļoša tās šķēlumu maģistrālā plaisa, kuras atvēršanās tika izsekota atkarībā no pieliktās slodzes. Plaisas atvēršanu kavē šķiedras, kuras savieno tās malas un zem zlodzes lēni izvelkas no tās krastiem. Tika pētītas prizmas, kas satur dažādas ģeometrijas šķiedru, kas dispersi izkaisītas pa materiāla apjomu, atšķirīgas koncentrācijas. Prizmu testēšanas rezultāti, gadījumā kad šķiedras haotiski sadalītās apjomā, tika salīdzināti ar tādu prizmu testēšanas rezultātiem, kurām ir slāņaina struktūra. Vienlaicīgi tika mainīta slāņu ģeometrija un šķiedru procentuālais saturs tajās. Tālāk nodaļā tiek sniegti rezultāti veiktās rentgena analīzes attiecībā uz fibrobetona prizmu caurstarošanu. Tika noteiktas „vājās” zonas (materiāla zonas, kas satur nelabvēlīgi orientētu (perpendikulāri sijas garenasij) šķiedru samazinātu koncentrāciju). Šajā nodaļā minēti polimēršķiedras saturošo fibrobetona prizmu lieces eksperimentu rezultāti.Tika veikta to analīze un iegūtas kartes, kurās redzams šķiedras izvietojums uz plaisas virsmām. Tika eksperimentāli izmērīti katras šķiedras slīpuma leņķi attiecībā pret plaisas plakni un izveidoti grafiki. 4.nodaļā sniegti fibrobetona javas iepildīšanas veidnēs skaitliskās modelēšanas rezultāti. Īpaša uzmanība tiek veltīta zonām ar ātruma vertikālās komponentes augstu gradientu. Tiek izvirzīts pieņēmums, ka šīs zonas novedīs pie orientēto šķiedru paaugstinātas koncentrācijas (sijas garenass perpendikulārājās plaknēs, pateicoties plūsmas ātruma vertikalās komponentes gradientam). 5.nodaļā aprakstīti 4 skaitļisko modeļu algoritmi zem lieces slodzes esošās fibrobetona sijas nestspējas prognozēšanai. Modeļi tika reālizēti un prognozes atbilst makroplaisas atvēršanās posmam un šķiedru izraušanai no tās malām. Dati par atsevišķas šķiedras izraušanas mehāniku no betona plaisas malām tiek ņemti no iepriekšējām nodaļām. 1.modelis paredz, ka visas šķiedras novietotas apjomā haotiski. 2.modelis izmanto eksperimentālus datus par šķiedru izvietojumu plaisas malās un to orientāciju. 3.modelis balstās uz pieņēmumu, ka visas šķiedras, kas šķērso plaisu, atrodas stingri perpendikulāri attiecībā pret tās plakni. 4.modelis tiek izmantots fibrobetona siju nestspējas aprakstam ar dažādu šķiedru koncentrāciju tajos. Nākošā nodaļā ir veltīta darba secinājumiem. Darbu noslēdz pielikumi un lieratūras avotu saraksts. Darbā ir: 164 lapas, 165 attēli, 7 tabula, 12 pielikumi un 85 literatūras avotu nosaukumi.
Atsauce Mačanovskis, Artūrs. Short Fiber Composite Internal Geometry Influence on the Material’s Load Bearing Capacity and Strength. Promocijas darbs. Rīga: [RTU], 2014. 164 lpp.
Kopsavilkums Kopsavilkums
ID 18249