(Luận văn thạc sĩ) nghiên cứu độ bền của vật liệu COMPOSITE được chế tạo bằng phương pháp VARTM

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ NGUYỄN VĂN HƯNG NGHIÊN CỨU ÐỘ BỀN CỦA VẬT LIỆU COMPOSITE ÐUỢC CHẾ TẠO BẰNG PHƯƠNG PHÁP VARTM NGÀNH: KỸ THUẬT CƠ KHÍ - 60520103 S KC 0 Tp Hồ Chí Minh, tháng 4/2016 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ NGUYỄN VĂN HƯNG NGHIÊN CỨU ĐỘ BỀN CỦA VẬT LIỆU COMPOSITE ĐƯỢC CHẾ TẠO BẰNG PHƯƠNG PHÁP VARTM NGÀNH: KỸ THUẬT CƠ KHÍ - 60520103 i Tp Hồ Chí Minh, tháng 04/2016 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ NGUYỄN VĂN HƯNG NGHIÊN CỨU ĐỘ BỀN CỦA VẬT LIỆU COMPOSITE ĐƯỢC CHẾ TẠO BẰNG PHƯƠNG PHÁP VARTM NGÀNH: KỸ THUẬT CƠ KHÍ – 60520103 Hướng dẫn khoa học: PGS.TS ĐỖ THÀNH TRUNG Tp Hồ Chí Minh, tháng 04/2016 i BỘ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT Độc lập – Tự – Hạnh Phúc THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH XÁC NHẬN CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN Họ tên học viên: Nguyễn Văn Hưng MSHV: 138520103012 Chuyên ngành: Kỹ thuật khí Khóa: 2013B Tên đề tài: “Nghiên cứu độ bền vật liệu composite chế tạo phương pháp VARTM” Học viên hoàn thành LVTN theo yêu cầu nội dung hình thức (theo qui định) luận văn thạc sĩ Tp Hồ Chí Minh, ngày 24 tháng 03 năm 2016 Giảng viên hướng dẫn (Ký & ghi rõ học tên) ii LÝ LỊCH KHOA HỌC I LÝ LỊCH SƠ LƯỢC Họ & tên: NGUYỄN VĂN HƯNG Giới tính: Nam Ngày, tháng, năm sinh: 22/12/1988 Nơi sinh: Bình Thuận Quê quán: Quảng Ngãi Dân tộc: Kinh Địa liên lạc: 33, Đường 11, Phường Tăng Nhơn Phú B, Quận 9, TP.HCM Điện thoại nhà riêng: 01662833485 E-mail: vanhungcnc@gmail.com II QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO Đại học: Hệ đào tạo: Chính quy Thời gian đào tạo từ 10/2008 đến 02/2013 Nơi học: Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP.HCM Ngành học: Công nghệ tự động Tên đồ án tốt nghiệp: Thiết kế chế tạo tay gắp sản phẩm máy ép nhựa Ngày & nơi bảo vệ đồ án tốt nghiệp: 08/2012, Trường ĐHSPKT TP.HCM Người hướng dẫn: Thạc Sĩ Trần Minh Thế Un III Q TRÌNH CƠNG TÁC CHUN MƠN KỂ TỪ KHI TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Thời gian Nơi công tác 05/2013 12-2013 Từ 11-2013 Đến Công ty TNHH Kỹ Thuật Huy Thịnh Học viên Trường ĐHSPKT TP.HCM iii Công việc đảm nhiệm Nhân viên Học Viên LỜI CAM ĐOAN Tơi cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng cá nhân Các số liệu, kết thực nghiệm luận văn trung thực chưa cơng bố cơng trình khác TP Hồ Chí Minh, ngày 23 tháng 03 năm 2016 Nguyễn Văn Hưng iv LỜI CẢM ƠN Qua q trình học tập, nghiên cứu hồn thành luận văn, xin cảm ơn chân thành sâu sắc đến: - Giáo viên hướng dẫn PGS.TS Đỗ Thành Trung, người hướng dẫn, bảo tận tình, theo sát ln động viên khuyến khích, giúp đỡ tác giả suốt q trình thực hồn thành luận văn - Thầy TS Phạm Sơn Minh, thầy hướng dẫn giải thích chi tiết để tác giả rõ quy trình chế tạo mẫu composite phương pháp VARTM - Thầy Th.S Trần Minh Thế Uyên, thầy hướng dẫn tận tình trình thiết kế khuôn gia công chế tạo mẫu composite - Quý Thầy, Cơ giảng dạy khoa Cơ khí Chế tạo máy, phòng Đào tạo sau đại học - Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Tp Hồ Chí Minh giúp đỡ tác giả thời gian học tập nghiên cứu trường - Kính gửi lời cảm ơn đến Ban Giám Hiệu trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Tp Hồ Chí Minh tạo điều kiện thuận lợi cho cho học viên trường học tập nghiên cứu - Một lần nữa, tác giả xin cảm ơn gia đình, bạn bè đồng nghiệp động viên, giúp đỡ tác giả suốt trình học tập nghiên cứu đề tài Trân trọng cảm ơn! Kính chúc Q thầy, dồi sức khỏe TP Hồ Chí Minh, ngày 20 tháng 03 năm 2016 Học viên Nguyễn Văn Hưng v TÓM TẮT Composite vật liệu có từ lâu đời, khơng sử dụng rộng rãi nước giới, mà chúng sử dụng nhiều Việt Nam hầu hết ngành, lĩnh vực kinh tế quốc dân đặc tính vượt trội nhẹ, độ chịu ăn mịn cao, tính tốt … Hiện người ta tìm cách thay vật liệu cũ vật liệu Composite nhằm tạo cấu trúc bền nhẹ, vừa đảm bảo khả làm việc kết cấu với giá thành rẻ, phù hợp với công nghệ phát triển vật liệu ngày Tuy nhiên chưa có nhiều đề tài nghiên cứu yếu tố ảnh hưởng q trình chế tạo cốt sợi đến tính vật liệu composite Trên sở tơi định chọn đề tài: “Nghiên cứu độ bền vật liệu composite chế tạo phương pháp VARTM” Trong đề tài này, tác giả chế tạo mẫu thử composite phương pháp VARTM theo tiêu chuẩn ASTM D3039 Nội dung trình bày nghiên cứu độ bền kéo, mô đun đàn hồi kéo, độ bền uốn mô đun đàn hồi uốn mẫu composite chế tạo từ sợi thủy tinh dạng dạng lưới, hướng sợi phân bố ngẫu nhiên (dạng tấm) có hướng (dạng lưới) nhựa Polyester Ngồi ra, ảnh hưởng tỷ lệ sợi đến tính vật liệu composite phân tích Trên sở kết thu từ thí nghiệm, phương trình đặc trưng độ bền uốn, mơ đun đàn hồi uốn, độ bền kéo mô đun đàn hồi kéo theo tỷ lệ sợi gia cường xác định Kết cho thấy tỷ lệ sợi gia cường phân bố sợi ảnh hưởng đến thuộc tính khí vật liệu composite Khi tỷ lệ sợi gia cường thay đổi hướng sợi gia cường thay đổi độ bền kéo, mô đun đàn hồi kéo, độ bền uốn mô đun đàn hồi uốn vật liệu composite thay đổi vi ABSTRACT - Composite materials have existed for a long time It is not only used widely in many countries in over the world, but also applied in most populated areas of Viet Nam due to the outstanding features such as lightweight, high corrosive resistance and high mechanical properties Nowadays, people are trying to replace traditional materials by Composite materials for the lightweight function, enduring structures as well as the low price to fit with the developed material technology However, there are currently not many researches that consider the effects of processing type and fabric preform on the mechanical properties of composite materials Therefore, I decided to choose the topic "Study on the tensile and bending strengths of composite materials by Vacuum Assisted Resin Transfer Molding process.” - In this research, the author fabricated the composite samples based on the VARTM process and ASTM D3039 standard The main contents of this research were to study the tensile strength, tensile modulus, bending strength and bending modulus of composites with the woven roving and chopped strand mat fiberglass types Moreover, the effects of fiber volume fraction on mechanical properties of composite materials were also considered Based on the experimental results, the characteristic equations of tensile strength, tensile modulus, bending strength and bending modulus of composites as a function of fiber volume fraction were found The results showed that the fiber volume fraction and distribution of reinforcing fibers affects mechanical properties of the composite materials When the fiber volume fraction and the distribution of fibers were varried, the tensile strength, tensile modulus, bending strength and bending modulus of composites changed vii ... lý composite sở tác giả chọn đề tài ? ?nghiên cứu độ bền vật liệu composite chế tạo phương pháp VARTM? ?? 1.4 Mục đích đề tài - Nghiên cứu độ bền kéo độ bền uốn vật liệu composite chế tạo phương pháp. .. GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ NGUYỄN VĂN HƯNG NGHIÊN CỨU ĐỘ BỀN CỦA VẬT LIỆU COMPOSITE ĐƯỢC CHẾ TẠO BẰNG PHƯƠNG PHÁP VARTM NGÀNH: KỸ... Hashem Alvandi [17] nghiên cứu độ bền kéo độ bền uốn composite gia cường sợi thủy tinh nhựa epoxy chế tạo phương pháp VARTM phương pháp đắp tay, kết cho thấy phương pháp VARTM có độ bền kéo lớn 21%