PL EN


Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników
Powiadomienia systemowe
  • Sesja wygasła!
  • Sesja wygasła!
  • Sesja wygasła!
  • Sesja wygasła!
Tytuł artykułu

The influence of the matrix properties on mechanical properties of a glass fiber reinforced polymer made by the infusion method

Treść / Zawartość
Identyfikatory
Warianty tytułu
Języki publikacji
EN
Abstrakty
EN
At every stage of the development of modern aerospace structures, engineers are keen to obtain the lightest possible product while maintaining high strength. In order to meet such requirements, composite materials are now widely used in the aerospace industry, with manufacturing methods constantly evolving. This thesis aims to investigate and analyze the influence of the matrix on the strength of a layered composite made using the infusion method. This method is currently among the most popular and effective ones. The technique makes it possible to produce a robust laminate using optimum labour and favourable costs. However, a number of rules must be followed during the production process to produce a satisfactory product. In relation to the objective of the thesis, three different composites were produced and tested, differing in the properties of the used resin composition. The matrixes were different in terms of the use of processes such as degassing and the ratio of epoxy resin to hardener. During the research, tensile strength, impact strength and bending tests were carried out. This work shows that on the basis of the results obtained from the strength tests and observations of the internal and external structure of the tested materials, it can be concluded that the ratio of resin and hardener has little effect on the strength properties of the material. The results also show that the specific conditions of composite production by the infusion method greatly affect the spontaneous degassing of the resin mixture.
Twórcy
  • Polish Air Force University, ul. Dywizjonu 303/35, 08-521 Dęblin, Poland
  • Polish Air Force University, ul. Dywizjonu 303/35, 08-521 Dęblin, Poland
  • Polish Air Force University, ul. Dywizjonu 303/35, 08-521 Dęblin, Poland
  • Lublin University of Technology, ul. Nadbystrzycka 38D, 20-618 Lublin, Poland
  • Polish Air Force University, ul. Dywizjonu 303/35, 08-521 Dęblin, Poland
  • Polish Air Force University, ul. Dywizjonu 303/35, 08-521 Dęblin, Poland
Bibliografia
  • 1. Boczkowska A., Krzesiński G. Kompozyty i techniki ich wytwarzania, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2016.
  • 2. Krzyżak A., Mazur M., Gajewski M., Drozd K., Komorek A., Przybyłek P. Sandwich structured composites for aeronautics: methods of manufacturing affecting some mechanical properties. International Journal of Aerospace Engineering 2016; 16(4): 1–10, https://doi.org/10.1155/2016/7816912.
  • 3. Godzimirski J. Materiały lotnicze, WAT, Warszawa 2008.
  • 4. Staszewski W., Boller Ch., Tomlinson G. Health monitoring of aerospace structures. John Willey & Sons, Ltd, 2004.
  • 5. Boczkowska A., Kapuściński J., Puciłkowski K., Wojciechowski S. Kompozyty, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2000.
  • 6. Ochelski S., Metody doświadczalne mechaniki kompozytów konstrukcyjnych, Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa 2004.
  • 7. Konsztowicz K., Kompozyty wzmacniane włóknami. Podstawy technologii, Wydawnictwo AGH, Kraków 1986.
  • 8. Heng H., Belouettar S., Potier-Ferry M. Review and assessment of various theories for modeling sandwich composites. Composite Structures. 2008; 84(3): 282–292. https://doi.org/10.1016/j.compstruct.2007.08.007.
  • 9. Goraj Z. Struktury kompozytowe w lotnictwie. Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Mechanika 219 (2007).
  • 10. Seneńko K. Badanie właściwości lotniczych struktur kompozytowych. Diss. Instytut Techniki Lotniczej i Mechaniki Stosowanej, 2010.
  • 11. Karpowicz A.S. Metody wytwarzania kompozytowych struktur płatowca. Diss. Instytut Techniki Lotniczej i Mechaniki Stosowanej, 2016.
  • 12. Popham N. Resin infusion for the manufacture of large composite structures. In Marine Composites: Design and Performance; Pemberton, R., Summerscales, J., Graham-Jones, J., Eds.; Woodhead Publishing: Amsterdam, 2019.
  • 13. Lunn, P. Cost-effective resin infusion. Reinf. Plast. 2009; 53: 38–39.
  • 14. Mehdikhani M., Gorbatikh L., Verpoest I., Lomov S.V. Voids in fiber-reinforced polymer composites: A review on their formation, characteristics, and effects on mechanical performance. J. Compos. Mater. 2019; 53(12): 1579–1669. https://doi.org/10.1177/0021998318772152.
  • 15. Correia N., Robitaille F., Long A., Rudd C., Šimáček P., Advani S. Analysis of the negative pressure infusion moulding process: I. Analytical formulation. Compos. Part A Appl. Sci. Manuf. 2005; 36(12): 1645–1656. https://doi.org/10.1016/j.compositesa.2005.03.019.
  • 16. Hashim N., Majid D.L.A., Baitab D.M., Yidris N., Zahari R. Tensile properties of woven intra-ply carbon/kevlar reinforced epoxy hybrid composite at sub-ambient temperature. In: Encyclopedia of Materials: Composites, ed. Dermot Brabazon, Elsevier, 2019.
  • 17. Markuszewski D., Wądołowski M., Gorzym M., Bielak M. Concept of a composite frame of a martian vehicle. Adv. Sci. Technol. Res. J. 2021; 15(4): 222–230. https://doi.org/10.12913/22998624/141213.
  • 18. Juan J., Silva A., Tornero J.A., Gámez J., Salán N. Void content minimization in vacuum infusion (VI) via effective degassing. Polymers. 2021; 13: 2876. https://doi.org/10.3390/polym13172876.
  • 19. Mohd Khairul Anuar Bin Zainal Abidin, Mohd Khairul Anuar. The Effect of Resin Viscosity in Vacuum Infusion Process. 2010. Universiti Teknologi PETRONAS.
  • 20. Święch Ł., Kołodziejczyk R., Stącel N. Experimental analysis of perimeter shear strength of composite sandwich structures. Materials. 2021; 14: 12. https://doi.org/10.3390/ma14010012.
  • 21. Shevtsov S., Zhilyaev I., Chang S.H., Wu J.K., Huang J.P., Snezhina N. Experimental and numerical study of vacuum resin infusion for thin-walled composite parts. Applied Sciences. 2020; 10(4): 1485. https://doi.org/10.3390/app10041485.
  • 22. Hutera, B. Wpływ wybranych czynników na lepkość żywicy epoksydowej stosowanej jako spoiwo mas formierskich. Archiwum Technologii Maszyn i Automatyzacji. 2003; 23(1): 53–61.
  • 23. Technical Information (Laminating resin MGS L285, Hardeners MGS 285, 286, 287), Hexion, 2006.
  • 24. Janiszewski J., Komorek A., Bakuła M., Bieńczak R., Pękala B. The influence of pressure in the infusion method upon mechanical properties of polymer composites. Adv. Sci. Technol. Res. J. 2023; 17(6): 217–227.
  • 25. Czyż Z., Karpiński P., Gęca M., Ulibarrena Diaz J. The Air Flow Influence on the Drag Force of a Sports Car. Adv. Sci. Technol. Res. J. 2018; 12(2): 121–127.
  • 26. Fejdyś M., Łandwijt M. Włókna techniczne wzmacniające materiały kompozytowe. Instytut Technologii Bezpieczeństwa „MORATEX”, 2010.
  • 27. Falkowicz K., Stability and Failure of Thin-Walled Composite Plate Elements with Asymmetric Configurations. Materials. 2024; 17(9): 1943. https://doi.org/10.3390/ma17091943.
  • 28. Falkowicz K. Validation of extension-bending and extension-twisting coupled laminates in elastic element. Adv. Sci. Technol. Res. J. 2023; 17(3): 309–319.
  • 29. Szymański Ł., Olejnik E., Sobczak J.J., Szala M., Kurtyka P., Tokarski T., Janas A. Dry sliding, slurry abrasion and cavitation erosion of composite layers reinforced by TiC fabricated in situ in cast steel and gray cast iron. Journal of Materials Processing Technology 2022; 308: 117688. https://doi.org/10.1016/j.jmatprotec.2022.117688.
  • 30. Jonda E., Łatka L., Lont A., Gołombek K., Szala M. The effect of HVOF spray distance on solid particle erosion resistance of WC-based cermets bonded by Co, Co-Cr and Ni deposited on Mg-alloy substrate. Adv. Sci. Technol. Res. J. 2024; 18(2): 115–128. https://doi.org/10.12913/22998624/184025.
  • 31. Kowal M., Pietras D. Carbon fibre reinforced polymer fatigue strengthening of old steel material. Adv. Sci. Technol. Res. J. 2023; 17(1): 197–209. https://doi.org/10.12913/22998624/156216.
  • 32. Walczak M., Szala M., Pieniak D. Effect of water absorption on tribological properties of thermoplastics matrix composites reinforced with glass fibres. Adv. Sci. Technol. Res. J. 2022; 16(2): 232–239. https://doi.org/10.12913/22998624/147515.
  • 33. Czyż Z., Podolak P., Skiba K., Jakubczak P., Karpiński P., Różyło P., Droździel-Jurkiewicz M. Autogyro Main Rotor Blade Strength Tests. IEEE 10th International Workshop on Metrology for AeroSpace (MetroAeroSpace), Milan, Italy, 2023: 199–204, https://doi.org/10.1109/MetroAeroSpace57412.2023.10190031.
  • 34. Czyż Z., Jakubczak P., Podolak P., Skiba K., Karpiński P., Droździel-Jurkiewicz M., and Wendeker M. Deformation measurement system for UAV components to improve their safe operation. Eksploatacja i Niezawodność – Maintenance and Reliability. 2023: 25(4). https://doi.org/10.17531/ein/172358.
  • 35. Pecho P., Hrúz M., Novák A., Trško L. Internal damage detection of composite structures using passive RFID tag antenna deformation method: Basic Research Sensors. 2021; 24: 8236. https://doi.org/10.3390/s21248236.
  • 36. Łusiak T., Novák A., Janovec M., Bugaj M. Measuring and testing composite materials used in aircraft construction. Key Engineering Materials 2021; 904: 161–166. https://www.scientific.net/KEM.904.161.
Uwagi
Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa nr POPUL/SP/0154/2024/02 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki II" - moduł: Popularyzacja nauki (2025).
Typ dokumentu
Bibliografia
Identyfikator YADDA
bwmeta1.element.baztech-07a9311b-a713-4a3f-821c-296173c879ba
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.