Influence of scale effect and time on strength properties of polymer composite made by vacuum method

• Autorzy: Chatys R. , Piernik K.

Warianty tytułu

PL

Wpływ efektu skali i czasu na właściwości wytrzymałościowe kompozytu polimerowego wykonanego metodą próżniową

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

This paper discusses and attempts to analyze the impact of the method of forming fibrous composite materials on the quality of the laminates. The model assumes that the composite consists of components having individual physico-mechanical properties with a symmetrical structure [0/90/0/90]s. This article uses experimental data of a contact-formed composite (Composite I) and a vacuum bag composite (Composite II) with a polyester matrix (Firestop 8175-w-1) reinforced with E glass matte fabric. Before the samples were cut, the parameters and technological criteria of the formed composite were determined such as the amount of resin and soaking time of the composite reinforcement with the polymer resin. The influence of matrix plastification and a more packed structure in the produced composites on the scale effect (for samples with larger and smaller measuring bases), the dispersion and mean value of strength from the time of aging were determined.

PL

Omówiono i podjęto próbę analizy wpływu metody formowania włóknistych materiałów kompozytowych na jakość laminatów. W modelu założono, ze kompozyt składa się z komponentów, mających indywidualne fizykomechaniczne właściwości o symetrycznej strukturze [0/90/0/90]s. W tym artykule wykorzystano eksperymentalne dane kompozytu formowanego metodą kontaktową (kompozyt I) i worka próżniowego (kompozyt II) o osnowie poliestrowej (Firestop 8175-w-1) wzmocnionej mato-tkaniną szklaną typu E. Przed wycięciem próbek określono parametry i kryteria technologiczne formowanego kompozytu: jak ilość i czas nasączania wzmocnienia kompozytu żywicą polimerową. Określono wpływ plastyfikacji osnowy i bardziej upakowanej struktury w wytworzonych kompozytach na efekt skali (dla próbek z większą i mniejszą bazą pomiarową), rozrzut i wartość średniej wytrzymałości od czasu starzenia.

Słowa kluczowe

EN

polymer; composite; FEM; resin; scale effect

PL

polimer; kompozyt; MES; żywica; efekt skali

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Materiałów Kompozytowych
• Czasopismo: Composites Theory and Practice
• Rocznik: 2018
• Tom: R. 18, nr 2
• Strony: 103--109
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Chatys R.

• Kielce University of Technology, al. 1000-lecia P.P. 7, 25-314, Kielce, Poland

autor

Piernik K.

• Kielce University of Technology, al. 1000-lecia P.P. 7, 25-314, Kielce, Poland

Bibliografia

• [1] Tuttle M.E., Structural Analysis of Polymeric Composite Materials, Marcel Dekker Inc. 2004.
• [2] Bodaszewski W., Wytrzymałość materiałów z elementami mechaniki konstrukcji, Wydawnictwo Politechniki Świętokrzyskiej, Kielce 2005.
• [3] Ochelski S., Metody doświadczalne mechaniki kompozytów konstrukcyjnych, Wydawnictwo Naukowo-Techniczne, Warszawa 2004.
• [4] Kapuściński J., Puciłowski K.,Wojciechowski S., Kompozyty podstawy projektowania i wytwarzania, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 1993.
• [5] Weibull W., A Statistical Theory of the Strength of Materials, Proc. Royal Swed. Inst. Eng. Research, Nr 141, Stockholm 1939.
• [6] Weibull W., The Phenomeon of Rupture in Solids. Proc. Royal Swed. Inst. Eng. Research, Nr 153, Stockholm 1939.
• [7] Rusiński E., Czmochowski J., Smolnicki T., Zaawansowana metoda elementów skończonych w konstrukcjach nośnych, Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław 2000.
• [8] Chatys R., Piernik K., Modelowanie właściwości mechanicznych wyrobów lotniczych wytworzonych z kompozytów wzmocnionych włóknami, Przetwórstwo Tworzyw 2015, 6(168), 21, 4-9.
• [9] www.buefa.de
• [10] Chatys R., Stefański A., Piernik K., Stefański K., Estimation of strength parameters of aviation products made of polymer composites based on markov chain theory, Prace Instytutu Lotnictwa 2017, 2(274), 19-5.
• [11] www.cyfronet.krakow.pl
• [12] Chatys R., Mechanical properties of polymer composites produced by resin injection molding for applications under increased demands for quality and repeatability, Journal Ultrasound 2009, 2(64), 35-3. ISSN 1392-2114.
• [13] Chatys R., Modeling of Mechanical Properties with the Increasing Demands in The Range of Qualities and Repeatability of Polymers Composites Elements, [In:] G. Wróbel (Ed.), Polymers and Constructional Composites, Politechnika Śląska, Gliwice 2008. 36-47, ISSN 978-83-7335-541-5.
• [14] Piernik K., Modelowanie właściwości mechanicznych kompozytów włóknistych o osnowie polimerowej poprzez jakość i dobór technologii formowania. Praca magisterska PŚk., Kielce 2014.
• [15] Katunin A., Degradacja cieplna laminatów polimerowych, Wydawnictwo Naukowe Instytutu Technologii Eksploatacji, Gliwice 2012.

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018).