Standard constitutive equations of linear viscoelasticity of UD xFRP composites

• Autorzy: Klasztorny M. , Piekarski R. , Witemberg-Perzyk D.

Warianty tytułu

PL

Standardowe równania konstytutywne liniowej lepkosprężystości kompozytów typu UD xFRP

• Konferencja: Kompozyty Polimerowe Wisła, 22-25.11.2007 r.
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The study concerns structural UD xFRP composites, i.e. hardening plastics reinforced with long fibres aligned unidirectionally. The homogenized composite is modeled as a linearly viscoelastic, monotropic material. A method for predicting the viscoelastic properties of the composite has been developed under the following basic assumptions: the fibres are elastic, monotropic and packed in a hexagonal scheme; the matrix is a viscoelastic isotropic material described by HW/H, HWK/H or HWKK/H rheological models. The method employs the exact stiffness theory of the composite and the elastic-viscoelastic analogy principle. Standard constitutive equations of linear viscoelasticity of UD xFRP composites have been formulated. An algorithm for exact analytical calculation of the composite’s viscoelasticity constants has been developed.

PL

Praca dotyczy polimerowych kompozytów konstrukcyjnych typu UD xFRP, tzn. duroplastów wzmocnionych jednokierunkowo włóknami długimi. Kompozyt po homogenizacji jest modelowany jako materiał liniowo lepkosprężysty, monotropowy. Rozwinięto metodę przewidywania właściwości lepkosprężystych kompozytu przy następujących założeniach: włókna są sprężyste, monotropowe i upakowane w schemacie heksagonalnym; matryca jest izotropowym materiałem lepkosprężystym opisanym modelem reologicznym HW/H, HWK/H lub HWKK/H. W metodzie wykorzystano ścisłą teorię sztywności kompozytu oraz zasadę analogii sprężystej – lepkosprężystej. Sformułowano standardowe równania konstytutywne liniowej lepkosprężystości kompozytów typu UD xFRP. Opracowano algorytm ścisłego analitycznego wyznaczania stałych lepkosprężystości kompozytu.

Słowa kluczowe

EN

UD xFRP composites; hardening plastics; viscoelasticity

PL

kompozyty typu UD xFRP; duroplast; lepkosprężystość

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej
• Czasopismo: Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Mechanika
• Rocznik: 2007
• Tom: z. 219
• Strony: 275--288
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., rys.

Twórcy

autor

Klasztorny M.

• Military University of Technology, Faculty of Mechanical Engineering, Department of Mechanics & Applied Computer Science

autor

Piekarski R.

• Warsaw University of Technology, Faculty of Production Engineering, Institute of Mechanics & Design, Section of Mechanics and Armament Technologies

autor

Witemberg-Perzyk D.

• Warsaw University of Technology, Faculty of Production Engineering, Institute of Mechanics & Design, Section of Mechanics and Armament Technologies

Bibliografia

• 1. Wilczynski A.P., Klasztorny M., Determination of complex compliances of fibrous polymeric composites, J. Composite Materials, 2000, 34, 1, 1-27
• 2. Klasztorny M., Wilczynski A.P., Constitutive equations of viscoelasticity and estimation of viscoelastic parameters of unidirectional fibrous polymeric composites, J. Composite Materials, 2000, 34, 19, 1624-1639
• 3. Klasztorny M., Geleta R., The HWKK rheological model for resins, J. Theoretical & Applied Mechanics, 2002, 40, 3, 939-960
• 4. Klasztorny M., Wilczynski A.P., Witemberg-Perzyk D., A new rheological model of polymeric matrices and its application to predicting properties of fibrous composites, in: Advances in composite materials and structures, Eds.: W.P.de Wilde et al., WIT Press, Boston, 2000, pp. 125-141
• 5. Klasztorny M., Wilczynski A.P., Viscoelastic modeling of fibre-reinforced resin matrix composites, in: High performance structures and composites, Eds.: C.A. Brebbia & W.P. de Wilde, WIT Press, Southampton – Boston, 2002, pp. 231-242
• 6. Klasztorny M., Piekarski R., Variants of constitutive equations of elasticity and viscoelasticity of polymeric fibrous composites [in Polish], Proc. 5. Polish Conf. on Polymer-matrix Composites, Warsaw – Wisla, 2005, pp. 121-150
• 7. Klasztorny M., Constitutive modeling of resins in compliance domain, J. Mechanics of Composite Materials, 2004, 40, 4, 349-358
• 8. Klasztorny M., Konderla P., Piekarski R., The general stiffness theory of xFRP composites, Proc. 4. Polish Conf. on Composites & Layered Structures, Wroclaw – Karpacz, 2006, pp. 43-68
• 9. Klasztorny M., Piekarski R., Advances in the exact stiffness theory of UD xFRP composites, Scientific Books of Warsaw Univ. Techn., Series: Mechanics, 2007
• 10. Gorący K., Klasztorny M., Viscoelastic modelling of hardening plastics, Scientific Books of Warsaw Univ. Techn., Series: Mechanics, 2007
• 11. Klasztorny M., Characteristics of fractional and normal exponential functions and their basic applications to rheology, Scientific Books of Warsaw Univ. Techn., Series: Mechanics, 2007
• 12. Klasztorny M., Ochelski St., Determination of elasticity constants of UTS 5631 monotropic carbon fibres, Scientific Books of Warsaw Univ. Techn., Series: Mechanics, 2007