Název práce Vliv vybraných uzlů na pevnost ploché šité smyčky při statickém zatížení. Cíle práce Cílem práce je posoudit pevnost plochých šitých smyček při statickém zatížení a vliv uzlů na snížení jejich pevnosti. Metody Zpracovávaná studie je designována jako dvoufaktorový experiment, při kterém zkoumáme vliv použitých uzlů na pokles nominální pevnosti u dvou typů smyček. Měření bylo prováděno na horizontálním trhacím stroji. Byly vybrány smyčky materiálu dyneema, polyamid a nejčastěji používané uzly (vůdcovský, osmičkový a devítkový). Výsledky Větší pevnosti dosáhly smyčky materiálu Polyamid 26,0 ± 1,1 kN a pevnosti v průřezu 1,3 kN na 1 mm2 . Smyčky materiálu dyneema dosáhli pevnosti 25,1 ± 0,9 kN a pevnosti v průřezu 1,3 kN na 1 mm2 . Na smyčce materiálu polyamid nejméně snižoval pevnost vůdcovský uzel. Smyčka praskla při tažné síle 17,4 ± 0,7 kN. U dyneemy to byl uzel osmičkový s hodnotami 12,2 ± 0,8 kN. Závěr Pro použití smyček v kombinaci s uzly bychom mohli doporučit materiál polyamid, kde uzel snižuje méně nominální pevnost než u dyneemy. Klíčová slova Horolezectví, sportovní lezení, dyneema, polyamid, trhová zkouška

Quasi-isotropic (QI) structure for multi-layer fabric panel is believed to be a promising construction to manufacture soft body armour with higher efficiency of ballistic protection based on two hypotheses. The first one is that QI structure panel could involve more secondary yarns in transverse deformation, and the second one is that the more involvement of the secondary yarns could result in the corresponding increase of the energy absorption. However, recent study found that the advantage of QI panel made from Dyneema® woven fabrics was very limited over the aligned panel and potential reasons have not been identified for the lack of systematic studies. Accordingly, this research aims to provide explicit guidance on how to improve the QI structure panels for ballistic protection by studying the mechanisms of aligned and QI panels of multi-layer Dyneema® woven fabrics. The two hypotheses were tested to identify the mechanisms. The ballistic performance of the aligned and QI panels of 2-layer, 3-layer and 4-layer Dyneema® woven fabrics were experimentally investigated using a ballistic test apparatus and a panel clamping system to evaluate the energy absorption of specimens. In order to further study the response of the ballistic panel, a yarn-level Dyneema® woven fabric model was developed. The shear moduli of the yarn (G13 and G23) was found to be the most important elastic constants in simulating ballistic fabrics using orthogonal experiments in this study, and were identified to 0.27GPa and 0.80GPa. The model was agreeably validated by comparing the FE modelling results of multi-layer panels under ballistic impact with the experimental counterparts. Based on this validated model, the areas, shapes of the transverse deformation bases were specifically evaluated. The first hypothesis was verified that the areas of the deformation bases of the back layer fabrics in QI panels of 2-layer, 3-layer, and 4-layer fabric models were more than 10% larger than the areas of the corresponding parts in aligned panel models, especially at medium and late stages. Moreover, the increases of the areas were attributed to the more involvements of the secondary yarns in the deformation, and more circular shapes of the deformation bases of the fabrics in QI panels were identified by using a mathematic measurement method created in this study. The kinetic energy (KE) and total strain energy (IE) evolution of primary yarns and secondary yarns in two panels were further specified. It was found that altering the aligned panel to QI panel not only changed the energy absorption of secondary yarns, also significantly changed that of primary yarns. This indicated that the second hypothesis was not suitable for the cases of panels of the Dyneema® woven fabrics for the influence of the primary yarns after the panel structure changed were neglected. The reason of the alterations of the primary yarns was that the slip-off time or failure time of most primary yarns was changed. The morphology evolution of primary yarns in 2-layer aligned and QI panels were investigated and the results showed that the space between adjacent warp or weft primary yarns and the interactions between some primary yarns and the adjacent primary yarns in another layer significantly affected the slip-off time and failure time of most primary yarns. The influence of these two factors derived from the feature of woven fabrics, which was the crimp. In order to verify the new understanding of the QI ballistic panels from the numerical analysis, a non-crimp fabric, namely Dyneema® SB51, was used to investigate the ballistic performance of the aligned and QI panels. It was found that the energy taken by QI panels was approximately 25% higher than the energy taken by the corresponding aligned panels. This result verifies the analysis conclusion and paves the solid way for further investigation of QI structure panels made up of biaxial fabrics.

Företaget Ortoma utvecklar i samarbete med Sahlgrenska Universitetssjukhus och Smart Textiles ett implantat som ska placeras mellan ländryggens taggutskott för att lindra spinal stenos. Implantatet ska ha en kuddeliknande form och bära den last som uppstår mellan taggutskotten, det ska även återställa distansen mellan dem. De flesta implantat på marknaden idag är tillverkade i hårda material, exempelvis titan, för att bära upp den höga last som uppstår i ryggen. Detta ger ofta friktionsskador på bendelar och kan även innebära ett stort operationsingrepp. Följande examensarbete syftar därför till att utveckla ett textilt ytskikt till ett implantat i en sömlös tredimensionell konstruktion som ska klara en kompressionslast på 10 kN. Tre olika typer av provkroppar handvävdes i 100 % Dyneema®. En remsa, en tub och en tredimensionell kudde som sedan fylldes med silikon. Samtliga provkroppar vävdes i två olika grundbindningar, tvåskaft och batavia. För att utvärdera och jämföra de båda bindningarna testades provkropparna med egenutvecklade dragprovnings- och kompressionstester. De konstruktioner som påvisade högst brottlast i samtliga tester var vävda i grundbindningen batavia, vilken innehöll nästan tre gånger så många inslag per centimeter som bindningen tvåskaft. Inslag per centimeter visade sig vara den parameter som till största del avgjorde skillnaden mellan provkropparnas styrka eftersom mängden material då blev betydligt större. De tredimensionella kuddarna klarade en belastning på strax över 10 kN under kompressionstestet. Dock observerades en svag länk i konstruktionen vid övergången mellan dubbelväv och enkelväv, vilken behöver utvecklas vidare. Genom en förfinad konstruktionsteknik och vidare utveckling skulle det textila ytskiktet som utvecklats under projektet kunna konkurrera med dagens implantat. Tillverkningen skulle kunna ske i en Jacquardvävstol med skyttel och skulle då få en kortare produktionstid, samt möjliggöra en individuell anpassning av implantatet.

Textile process and textile structures that are suitable for composites are carefully studied and chosen to have weft knitted fabrics. The aim of this research is to knit the carbon and Dyneema® fibres in circular weft knitting to fit contour shapes. Carbon/Dyneema® can also be knitted in warp knitting machines to get properties in multi axial direction. But the fabric was flat and can be used only for 2D shape products which are having less drapabiity. According to previous research, weft knitting is the best suitable for complex preforms. Before knitting these fibres properties were studied in order to avoid the damage to the carbon fibres. The carbon fibres have high bending rigidity, low resistance to friction and are very brittle. A small damage to the carbon fibre in knitting subsequently affect directly on the composite properties. The strongest manmade fibre manufactured till date is Dyneema® and these fibres could be used in composites due to its performance, properties and light weight. But, the Dyneema® fibres are expensive when compared to common polyester, so polyester fibres are used to compare the properties and cost performance ratio. The critical bending of the carbon fibres causes friction between the fibres and also between fibre and machine. This was considered carefully during the knitting of carbon fibres and the idea chosen is mentioned in this thesis. Between the two layers of Dyneema®/polyester, carbon fibres are laid circularly in unidirectional and in un-crimped condition. This makes the carbon yarn to possess good mechanical properties. The 2 layers of Dyneema®/polyester fibres exchange the loops at certain points to increase the inter-laminar strength and decrease the carbon fibre distortion. This structure helps to withstand external load. It is also lighter than the carbon composite with additional properties. This makes much more space in the future for the Dyneema® fibres in the 3D carbon composite manufacturing. The internal carbon fibres are fully covered by the Dyneema® fibres to withstand the external impact load and not to damage the carbon fibres. So the loop length, stitch density, fibre volume fractions are considered before knitting.

Inom området skyddskläder för utövande av vattenblästring ställs mycket höga krav på säkerhet, de textila material och tillverkningstekniker som används idag ger stela produkter med negativ hälso- och miljöpåverkan vid produktion och är en tidskrävande tillverkningsprocess. Ämnesområdet med en vara av nonwoven som skyddande komponent i skyddskläder vilken sammanfogas med hjälp av en smältfiber har undersökts tidigare i en kort förberedande studie vilket lagt grund för detta examensarbete. Uppdraget om en alternativ tillverkningsmetod till skyddande komponent till en skyddsdräkt för vattenblästring kommer från företaget TST Sweden AB i Kinna. En nonwovenprodukt kan ge ett mjukt och mer följsamt resultat på varan och är relativt kostnadseffektiv att tillverka. De fibertyper som är intressanta för denna kombination är UHMWPE-fiber och bikomponentsfiber. UHMWPE-fibern har tidigare visat klara kraven på säkerhet och bikomponentsfibern fungerar som smältfiber för att skapa bindepunkter i nonwovenvaran. Denna studie undersöker och jämför ett material som tas fram i studien med syfte att klara samma skyddande egenskaper som ett referensmaterial av den produkt som används idag. Målet är att ersätta den kemiska doppningen med en termisk sammanfogning. Studien är både teoretisk och praktisk och går igenom hela processen från kardning till termiska bindesätt och slutligen även för materialegenskapstester genom bland annat dragprovning och penetrationstester. Två olika bikomponenter jämfördes i denna studie, på grund av bristande mottagningskontroll på den beställda bikompPE-fibern tillverkades material utifrån fel specifikationer, vid upptäckt av detta adderades anpassade tillverkningsmetoder. Resultatet från denna studie tyder på att en komponent till skyddsdräkt för vattenblästring tillverkad av UHMWPE/bikomp – nonwoven har kommit framåt i utvecklingen men ännu inte är färdigutvecklad. Studien visar att provserien av nonwoven som bestod av 70% UHMWPE och 30% coPES/PES vilken behandlades termiskt i mikrovågsugn visade bäst resultat i energiabsorption, men vilket inte nådde upp till samma nivå som referensmaterialet. Med avseende på materialets styvhet nåddes klara förbättringar då alla provserier uppvisade mjukare resultat än referensmaterialet. Hållbarhetsmässigt ses fördelar med nonwoven-konstruktion av lågsmältande bikomponentsfiber jämfört med kemiskt doppad nonwoven.

Uppsatsen bygger på att undersöka vilka material samt processer som är lämpliga att använda i framtagning av en materialmatris för en textil cykelhjälm. Uppsatsen ämnar till att presentera en materialsammansättning, som dels uppfyller de tekniska krav som ställs på cykelhjälmar samt med sin utformning locka en medveten konsument. Den medvetna kunden är intresserad av nya tekniska innovationer, är mån om säkerhet och hälsa samt intresserar sig för färg och form. / Program: Textil produktutveckling och entreprenörskap

In this study, Dyneema fiber can bear tension and not easy to react with the chemicals characteristics, to explore for the resistance to bending moment and compressive strength of concrete. To compare with different rate of Dyneema fiber added at different ratio of AE water-reducing in the condition of concrete slump test and slump flow test. We planning in different water-cement ratio 0.48(non AE water-reducing)¡B0.4(add AE water-reducing), to test for its fresh properties and hardened properties, and discussion the effect by AE water-reducing and Dyneema fiber on the marine engineering. According to this study, adding Dyneema fiber will make the slump and slump flow value dropped, and affecting the workability. Because of Dyneema fiber will tangle when add too much Dyneema fiber in concrete. So in mixing time, the Dyneema fiber and concrete will form clumps, in this study, we add the AE water-reducing to improve. After we add AE water-reducing, the slump, slump flow, compressive strength, are increase, but we still had to pay attention to the ratio between Dyneema fiber and AE water-reducing, the strength of structure perhaps decrease if added too much Dyneema fiber or AE water-reducing. This study can get the best positive effect when added 1.5% volume volume of Dyneema fiber.

L'imagerie en tenseur de diffusion (DTI) est basée sur la mesure de la mobilité des molécules d'eau permettant l'analyse de la microarchitecture du tissu cérébral. Le trajet des fibres blanches peut être alors reconstruit par des méthodes de tractographie déterministes basées sur la direction principale de la diffusion. Toutefois elle repose sur des outils mathématiques complexes donnant un regard indirect sur les structures anatomiques, et sa validation est un enjeu majeur. Notre objectif a été de concevoir un objet-Test (OT) tri-Dimensionnel permettant la validation de la diffusion dans des faisceaux de fibres imitant l'organisation cérébrale. Cet OT se compose de trois modules: BOITE, SOLUTION, FIBRE réalisés en impression 3D. Il se compose de solutions de glucose et de fibres de dyneema orientées dans les trois orientations de l’espace. Nous nous sommes intéressés au développement d'une méthode de contrôle qualité des mesures quantitatives de diffusion dans le module SOLUTION. / Diffusion Tensor Imaging (DTI) is based on the measurement of water diffusion mobility in order to investigate brain microarchitecture and white fiber connectivity. The trajectory of white fibers bundles can be reconstructed by deterministic tractography methods depending on the principal direction of diffusion in tissu. However, tractography consist to complex mathematical algorithms reflecting an indirect visualization of white fibers. Our goal consisted to design a 3D phantom which imitates brain's diffusion properties, offering different degrees of diffusion mobility and imitating the organization of brain fibers. The phantom consists of three components 3D-Printing: BOX, SOLUTION, FIBER. The phantom was composed of various glucose solutions and dyneema synthetical fibers organized in all 3 directions. We developed a quality control of quantitative measurements for the SOLUTION's component. We have lead a comparison of fibers reconstruction between tractography and ground truth in FIBER's component. Results show that : ADC values were ranged on those brain values with glucose solutions; FA,