Ocena uszkodzeń udarowych rur kompozytowych wykonanych metodą nawijania i zaprojektowanych według metody tablicowej

• Autorzy: Bobrowska M. , Barcikowski M.

Identyfikatory

DOI

10.5604/05096669.1222734

Warianty tytułu

EN

Impact damage research in composite filament-wound tubes designed by array method

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

This work presents results of high velocity impact damage in composite filament-wound structures. The subject of research was five-layered composite pipes that have been designed and manufactured in such way as to be able to assess the effect of reinforcement structure - three different mosaic patterns-on the size and nature of impact damage in the composite. The selection of mosaic pattern was based on an array method. It allows to get a lot of mosaic patterns with different rest of the winding stroke and the number of interlaces, which are places of stress concentration and significantly affect the strength of the composite. Impact strength of the composite filament-wound structures was tested in the range of the high velocity impact of 140-170 m/s. It is difficult to define which mosaic pattern has the highest impact resistance in the field of high velocity impact.

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań uszkodzeń będących następstwem udaru wysokiej prędkości w konstrukcjach kompozytowych wytworzonych metodą nawijania włókna na mokro. Przebadano pięć warstwowych rur kompozytowych, ktore zostaty zaprojektowane i wytworzone w taki sposób, aby była możliwa ocena wpływu struktury wzmocnienia - trzech, różnych wzorów mozaikowych - na rozmiar a także na charakter uszkodzeń powstałych w kompozycie na skutek udaru. Wzory mozaikowe dobrano z użyciem metody tablicowej, która pozwoliła uzyskać wiele wzorów mozaikowych różniących się wartością reszty skoku nawijania oraz liczbą przeplotów, będących miejscami koncentracji naprężeń i znacząco wpływających na wytrzymałość kompozytu. Udarność kompozytowych konstrukcji nawijanych badano w zakresie dużych prędkości 140-170 m/s. Trudno jednoznacznie określić, który z wzorów mozaikowych ma największą odporność udarową z zakresu wysokich prędkości.

Słowa kluczowe

EN

composite filament-wound structures; impact damage; ballistic impact; array method; filament winding

PL

kompozytowe konstrukcje nawijane; uszkodzenia udarowe; udar balistyczny; metoda tablicowa; metoda nawijania włókna

• Wydawca: Wydawnictwa Naukowe Instytutu Lotnictwa
• Czasopismo: Prace Instytutu Lotnictwa
• Rocznik: 2016
• Tom: Nr 3 (244)
• Strony: 26--40
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz., rys., tab., wykr., wzory

Twórcy

autor

Bobrowska M.

• Centrum Technologii Kompozytowych, Instytut Lotnictwa, Al. Krakowska 110/114, 02-256 Warszawa

autor

Barcikowski M.

• Katedra Mechaniki i Inżynierii Materiałowej, Wydział Mechaniczny, Politechnika Wrocławska, ul. M. Smoluchowskicgo 25, 50-370 Wrocław

Bibliografia

• [1] Królikowski W., 2012, Polimerowe kompozyty konstrukcyjne, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa.
• [2] Wiśniowski, W., 2010, "Influence of mass changes of flying objects on their dynamic features", Journal of KONES, Vol. 17, pp. 591-598.
• [3] Perillo G., Grytten F., Sǿrbǿ S., Delhaye V., 2015, "Numerical/experimental impact events on filament wound composite pressure vessel". Composites: Part B 69, pp. 406-417.
• [4] Perillo G., Vedivik N. P., Echtermeyer A. T. (2014), "Numerical and experimental investigation of impact on filament wound glass reinforced epoxy pipe". Journal of Composite Materials, DOI: 10.1177/0021998314525485.
• [5] Błażejewski W., 2013, Kompozytowe zbiorniki wysokociśnieniowe wzmocnione włóknami według wzorów mozaikowych, Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław.
• [6] Barcikowski M., 2012, Wpływ materiałów i struktury laminatów poliestrowo-szklanych na ich odporność na udar balistyczny, Praca doktorska ZUT, Szczecin.
• [7] Błażejewski W., 1999, Wpływ struktury nawijania włókna na wytrzymałość elementów walcowych wykonanych z kompozytu epoksydowo-szklanego, Praca doktorska PWr, Wrocław.
• [8] Bobrowska M., 2015, Uszkodzenia udarowe w kompozytowych konstrukcjach nawijanych, Praca magisterska P Wr, Wrocław.
• [9] Błażejewski W., Domański M., Rybczyński R., Wiewiórski P., 2009, „Poszukiwania optymalnej struktury zbiorników kompozytowych wykonanych z użyciem nawijarki sterowanej numerycznie", Czasopismo Techniczne Mechanika, l-M/2009.

Uwagi

PL

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę