MŐSZAKI TEXTÍLIÁK ÉS TERVEZÉSÜK c. tantárgy leírása Kód: BMEGEPT 6292 Tárgyfelelıs: Dr. Vas László Mihály docens. A Tantárgy legfontosabb adatai:

Átírás

1 A Tantárgy legfontosabb adatai: A tárgy a Gépészmérnöki szak, Polimertechnika modul (C4) kötelezıen választható tantárgya, nappali tagozaton, magyar nyelven. A Tantárgy oktatásának célja, hogy megismertesse a hallgatókkal a mőszaki textíliák fogalmát, osztályozását, felhasználási területeit, az 1D, a rendezetlen és szabályos szerkezető 2D és a 3D mőszaki textíliák szerkezetét, tulajdonságait, a geometriai tervezés és a méretezés elveit. Az elméletben tanultak elsajátítását a laboratóriumi foglalkozásokon végzett vizsgálatok, dekomponálási és tervezési feladatok segítik, ill. egészítik ki. Elıtanulmányi követelmény: nincs A tárgy egy féléves, heti óraszáma: 3 óra elıadás, 0 óra gyakorlat, 1 óra labor. A hallgatók otthoni munkája heti mintegy 4 órát igényel. A tantárgy a félév végén vizsgával zárul. A vizsgára bocsátás feltétele a gyakorlatok és az azokkal kapcsolatos feladatok teljesítése. A tárgy 5 kreditpont értékő. A Tantárgy oktatásának feltételrendszere Személyi feltételek. A tárgyat elıadja: Dr. Vas László Mihály docens, PhD. és Dr. Halász Marianna docens, PhD. A laborméréseket vezetik a tárgy elıadói. Az oktatói munkát segítik a doktorandusz hallgatók. Tárgyi feltételek. A tárgy oktatásához projektorral, de legalább írásvetítıvel ellátott tanterem szükséges. A laboratóriumi mérések a Tanszék hallgatói laboratóriumában kerülnek lebonyolításra. Szakirodalom: A tárgy elsajátítását a Tanszék által kiadott segédletek, valamint az egyes fejezetekhez külön kijelölt szakirodalom segíti. Általánosan ajánlott irodalom: 1. Textilipari Kézikönyv. Szerk.: Jederán M. - Tárnoky F. Mőszaki Könyvkiadó, Budapest, Balogh D. Bencze I. Tárnoky F.: Mőszaki textíliák I. II. Textilipari Könyvtár 60. sz. TMTE Budapest, Chou, Tsu-Wei Ko, Frank K.: Textile Structural Composites. Elsevier, Amsterdam- New York, Horrocks, A.R. Anand, S.C. (edited by): Handbook of Technical Textiles. The Textile Institute. Woodhead Publishing Ltd., Cambridge UK, 2000.

2 Elméleti tananyag A MŐSZAKI TEXTíLIÁK ÉS TERVEZÉSÜK címő tantárgy programja Alapismeretek Mőszaki textíliák fogalma, osztályozás felhasználási területek szerint. Textíliák jellemzıi, szerkezete, szerkezeti gráf. 1D, 2D és 3D textíliák jellemzıi. Mőszaki textíliák osztályozása az elıállítás módja szerint. Szabályos és szabálytalan textília szerkezetek. (2 óra) Mőszaki szálak és kötegjellemzık Mőszaki textíliák szálasanyagai és tulajdonságaik. Szálak felismerése. Szálköteg, szálfolyam. Ideális szálfolyam jellemzıi. Száldiagram, keresztmetszeti és szakálldiagram. (4 óra) Szabálytalan szerkezető 1D és 2D mőszaki textíliák Lineáris szálfolyamok. A Poisson szálfolyam modell. Martindale-féle határegyenlıtlenség. Hosszvariancia, hosszkovariancia és spektrumfüggvények. Szabálytalan szerkezető textillapok. Poisson szálpaplan modell. Textília próbatest szilárdsági jellemzıi. Szálak deformációi. Energia egyenletek. Textília próbatest köteg-szilárdság modellje. A szabad befogási hossz befolyása. Szilárdság becslése Peirce szerint. (12 óra) Sodrott, illetve szabályos szerkezető 1D mőszaki textíliák Sodrott szerkezetek geometriája. Egy- és többágú font és filament fonalak, cérnák és felismerésük. Fonalak abszolút és fajlagos sodrata, sodrattényezı, helix modell. Cérna geometriája. Szabályos helix cérna szerkezete. Cérna- és cérnaág sodrat, a keresztmetszetalakja. Zsinórok, sodrott és fonatolt kötelek, szalagok. Sodrott szerkezetek szilárdsági jellemzıi. A sodrat befolyása a köteglánc szilárdságra. Változó igénybevételő fonalszakasz szakadási valószínősége és alkalmazása fonalmegválasztásra. (6 óra) Szabályos és kombinált szerkezető 2D mőszaki textíliák Szabályos szerkezető textillapok geometriája. Szövetek, kötött kelmék és fonatolt lapok szerkezeti jellemzıi. Vetületmodell, a szabályosság leírása síkmintázatokkal. Szıtt mőszaki textíliák. Szövetek geometriai jellemzıi, mőszaki adatai. Alapkötések, levezetett kötések. Összefüggések a nyers és kész-szövet jellemzıi között. Különleges szövetek. Fonatolt lapok. Vetülék- és láncrendszerő kötött mőszaki textíliák. Alapkötések, módosított kötések. Speciális kötött lapok. Multiaxiális kombinált lapképzés. Malimo, malivatt, multiknit, ill. laminált kelmék, mőszaki ponyvák. Textillapok szilárdsági tulajdonságai. (12 óra) Mőszaki textíliák tervezési alapjai, alkalmazások Mőszaki textíliák tervezési alapjai. Öko-, geo-, agro-, szőrı-, kárpit-, hajózási, őrkutatási, védı-, gyógyászati, építıipari, gumiipari, katonai, erısítı-, stb. textíliák jellegzetességei. Követelmények a felhasználás célja szerint. Mőszaki textíliák speciális vizsgálatai. 3D mőszaki textíliák. A szabályosság leírása términtázatokkal. Tömlık, többrétegő, illetve 3D erısítı textíliák. Feszített tetı, vitorla, túlnyomásos sátor, légzsák. Textíliával erısített flexibilis kompozit szerkezetek. (6 óra) Labormérések Mőszaki textíliák geometriai és mechanikai vizsgálata önálló laboratóriumi gyakorlat keretében. (14 óra)

3 Felkészülést segítı témakörök (Mőszaki textíliák és tervezésük BMEGEPT 6292) 1. Mőszaki textíliák fogalma, osztályozása felhasználási szerint. Textíliák jellemzıi, szerkezete, szerkezeti gráf. Textíliák dimenziója, váztere, sőrőség- és porozitásjellemzıi. 1D, 2D és 3D-s textíliák jellemzıi. Textíliák osztályozása az elıállítás módja szerint. Mőszaki textíliák szálasanyagai és tulajdonságok. PA, PET, Aramid, HOPE, teflon-, üveg- szén- és kerámiaszálak. 2. Szál, szálköteg, szálfolyam. Idealizált szálfolyamok jellemzıi és szerkesztése. Száldiagram és keresztmetszeti diagram. Szakálldiagram, fibrogram és kapcsolatuk. Szakállhossz. 3. A Spencer-Smith-Todd és Martindale-féle szálfolyam (SSTM), a Poisson eloszlás szerepe. A Martindale-féle határegyenlıtlenség. Hosszvariancia, hosszkovariancia és spektrumfüggvények. Uster statisztikák. 4. Szabálytalan szerkezető (szálbunda, szálpaplan, szövedék, flísz, tőzött) textillapok. Poisson szálpaplan modell. Konvex tartomány irányított környezete a síkban. Vakfolt értelmezése a szálközéppontok között. A szálpaplan pórusméret eloszlása. Virtuális és reális pórusok átlagos átmérıje. 5. Konvex mintát metszı szálak száma, hossz- és irányszögeloszlása. Alkalmazás egyenes szakaszt metszı szálakra. Szálpaplanból kivágott konvex minta területi sőrősége, várható érték, szórás. A próbatest méretbecslése elıírt területi sőrőség hibához. A szálkeresztezıdések sőrősége. 6. Szabálytalan szerkezető textíliák szilárdsági jellemzıi. Szálak deformációi, energia egyenletek. Idealizált szálkötegcellák és ezek nyírt változatai. Textília próbatest kötegszerkezete, köteg-szilárdság modellje. A szabad befogási hossz befolyása. Szilárdság becslése Peirce szerint. 7. Sodrott szerkezetek geometriája. Font és filament fonalak, cérnák. Abszolút és fajlagos sodrat, sodrattényezı, helix modell. A sodrat tömörítı hatása. Szálmigráció értelmezése. Cérna geometriája. Cérna- és cérnaág sodrat, a keresztmetszet alakja. Zsinórok, sodrott és fonatolt kötelek, szalagok. Szerkezeti sormintázatok. 8. Sodrott szerkezetek szilárdsága. Ortotróp kontinuum modell. Font fonal, roving és cérna köteg-szerkezete. A sodrat befolyása a köteglánc szilárdságára. Változó igénybevételő fonalszakasz szakadási valószínősége; alkalmazás kedvezıbb szilárdságeloszlású fonal megválasztására. 9. Szabályos szerkezető textillapok geometriája. Kötéscella és kötéselemek értelmezése. Szövetek, kötött kelmék és fonatolt lapok szerkezeti jellemzıi. A sík szimmetriacsoportjai. Vetületmodell, a szabályosság leírása síkmintázatokkal. Szıtt mőszaki textíliák. Szövetek geometriai jellemzıi, mőszaki adatai.

4 10. Szövetek alapkötései és kapcsolatuk. Levezetett kötések. Összefüggések a nyers és készszövet jellemzıi között. Különleges (forgófonalas, dublé, multiaxiális, stb.) szövetek. Fonatolt lapok. 11. Kötött mőszaki textíliák. Kötéselemek. Vetülék- és láncrendszerő kötött lapok. Alapkötések, módosított kötések. Relaxált kelme jellemzıi. Vetülék- és láncbefektetéssel erısített, egyéb speciális kötött lapok. 12. Multiaxiális kombinált lapképzés. Malimo, malivatt és multiknit kelmék. Mőszaki ponyvák szerkezete. Textillapok szilárdsági tulajdonságai. Ortotróp, monotróp és izotróp textillap-modellek. 13. Mőszaki textíliák tervezési alapjai. Öko-, geo-, agro-, szőrı-, kárpit-, hajózási, őrkutatási, védı-, gyógyászati, építıipari, gumiipari, katonai, erısítı-, stb. textíliák jellegzetességei. Követelmények a felhasználás célja szerint. Mőszaki textíliák speciális vizsgálatai D-s mőszaki textíliák. Tömlık, többrétegő, illetve 3D-s erısítı textíliák. Alkalmazások. Feszített tetı, vitorla, túlnyomásos sátor, légzsák. Textíliával erısített flexibilis kompozit szerkezetek (hajtószíj, gumiabroncs).

5 Hallgatói tájékoztató a 2008/2009 tanév II. (tavaszi) félévére Heti óraszáma: 3 óra elıadás, 0 óra gyakorlat, 1 óra laboratóriumi mérés. A hallgatók otthoni munkája: ~ heti 4 órát igényel. Elıtanulmányi követelmény: nincs Kreditpontérték: 5 Követelmény: vizsga Az elıadások helye: Ideje: D318 Csütörtök, (páros tanheteken 3 óra összevontan, szünetek nélkül ) A tárgy rövid tartalma: Mőszaki textíliák alapfogalmai, típusai. Mőszaki szálak és kötegjellemzık. Szabálytalan szerkezető 1D-s és 2D-s mőszaki textíliák. Sodrott, illetve szabályos szerkezető 1D-s mőszaki textíliák. Szabályos és kombinált szerkezető 2D-s textíliák. Mőszaki textíliák tervezési alapjai, alkalmazások. Ajánlott irodalom: 1. Textilipari Kézikönyv. Szerk.: Jederán M. - Tárnoky F. Mőszaki Könyvkiadó, Budapest, Balogh D. Bencze I. Tárnoky F.: Mőszaki textíliák I. II. Textilipari Könyvtár 60. sz. TMTE Budapest, Chou, Tsu-Wei Ko, Frank K.: Textile Structural Composites. Elsevier, Amsterdam- New York, Horrocks, A.R. Anand, S.C. (edited by): Handbook of Technical Textiles. The Textile Institute. Woodhead Publishing Ltd., Cambridge UK, A tantárgy követelményrendszere: A tárgy szóbeli vizsgával zárul. A vizsgára bocsátás feltétele a laboratóriumi gyakorlatok teljesítése, amelyekrıl közös csoportjegyzıkönyv adandó be. A gyakorlatokhoz - csoportonként 1 példányban - nyomtatott útmutatót biztosít a Tanszék. A laboratóriumi gyakorlatok: Mőszaki textíliák geometriai és mechanikai vizsgálata önálló laboratóriumi gyakorlat keretében mérıcsoportos rendszerben (7x2=14 óra) A mérési eredmények elektronikus formában letölthetık a címrıl. Gyakorlatok idıpontja és helye: páros tanheteken (2 óra), MT épület