Numeryczna i eksperymentalna analiza rozwoju delaminacji wyboczeniowych w warunkach obciążeń quasi-statycznych

• Autorzy: Bajurko P.

Identyfikatory

DOI

10.5604/05096669.1222292

Warianty tytułu

EN

Numerical and experimental investigations of buckle delamination growth in quasi-static Loading condition

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Prezentowane w arlykule badania slanowią fragment prac mających na celu opracowanie wzorcowej metodyki oceny wpływu uszkodzeń na trwałość i wytrzymałość konstrukcji wykonanych z nowoczesnych materiałow kompozytowych. Prace te realizowano w Instytucie Lotniclwa w ramach projeklu POIG TEBUK „Opracowanie technologii badań odporności na uszkodzenia lotniczych i kosmicznych kompozytowych struktur nośnych". Zaprezentowane badania dotyczą próbek prostokątnych wykonanych z preimpregnatu węglowo-epoksydowego o wymiarach 150x100x3,96 mm z centralnie umieszczoną delaminacją kołową o średnicy 40 mm. Zbadano numerycznie i eksperymenlalnie rozwoj delaminacji pod wpływem obciążeń quasi-statycznych. Badania numeryczne obejmowaly liniową analizę wyboczeniową odseparowanych delaminacją warstw oraz nieliniową analizę rozwoju delaminacji. Wyniki badań numerycznych porównano z wynikami badań eksperymenlalnych. Badania wykazały, że obiekt badawczy ze względu na zbyt małą grubość okazał się zbyt wiotki, aby przeprowadzić prawidłową weryfikację.

EN

Presented in this article studies are part of work conducted to develop a reference methodology for assessing the impact of damage to the durability and strength of structures made of advanced composite materials. This work was carried out under the project TEBUK "Development of the technology for testing the resistance to damage of aviation and space composite load bearing structures", which is carried out in the Institute of Aviation. The analyzed carbon-epoxy rectangular plate 150x100x3,96 mm contained 40 mm diameter delamination located in its center. The propagation of the delamination in quasi-static loading condition of the plate was investigated. The paper presents results of the linear buckling analysis and the nonlinear analysis of postbuckling delamination propagation. The numerical results were compared with the results of experimental research. Studies have shown that the tested plate was too small thickness, and was too sensitive to global buckling to perform proper verification.

Słowa kluczowe

PL

wyboczenie delaminacji; rozwój delaminacji; MES; elementy kohezyjne

EN

buckling delamination; delamination growth; FEM; cohesive elements

• Wydawca: Wydawnictwa Naukowe Instytutu Lotnictwa
• Czasopismo: Prace Instytutu Lotnictwa
• Rocznik: 2016
• Tom: Nr 3 (244)
• Strony: 7--17
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Bajurko P.

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

Bibliografia

• [1] Wiśniowski, W., 2010, "Effect of changes in some design parameters on the dynamic properties of aircraft", Journal of KONES, Vol. 17, pp. 479-483.
• [2] Zyluk, A., Sibilski, K., Kowalski, M., Wiśniowski W., 2015, „"Aerodynamic measurements micro air vehicle". Journal of KONES, Powertrain and Transport 22, (4).
• [3] Wiśniowski, W., 2011, „Sztywność i utrata sztywności konstrukcji lotniczych", Prace Instytutu Lotnictwa, Vol. 214, s. 15-23.
• [4] Osmęda A., 2012, „Analiza wytrzymałościowo-konstrukcyjna demonstratora", Raport wewnętrzny, 05/BU/2012/TEBUK.
• [5] ASTM International, 2012, "Standard Test Method for Compressive Residual Strength Properties of Damaged Polymer Matrix Composite Plates", ASTM D7137/D7137M-12.
• [6] Bajurko P., Wilk J., Szeląg D. i Czarnocki P., 2013, "Numerical modeling of delamination growth in composite plates". Shell Structures, Theory and Applications, Vol. 3, CRS Press, s. 373-376.
• [7] ASTM International, 2013, "Standard Test Method for Mode I Interlaminar Fracture Toughness of Unidirectional Fiber-Reinforced Polymer Matrix Composites", ASTM D5528-13.
• [8] Bajurko P., Czajkowska K., Szeląg D. i Czarnocki P., 2011, "Numerical simulation of fatigue delamination growth under mode I loading conditions". Journal of KONES, 19, pp. 17-24.
• [9] ASTM International, 2014, "Standard Test Method for Determination of the Mode II Interlaminar Fracture Toughness of Unidirectional Fiber-Reinforced Polymer Matrix Composites", ASTM D7905/D7905M-14.
• [10] Kanninen M. F. i Popelar C. H., 1985, "Advanced Fracture Mechanics", Oxford University Press, New York.
• [11] Bajurko P. i Czarnocki P., 2014, "Numerical and experimental investigations of embedded delamination growth caused by compressive loading". Journal of Theoretical and Applied Mechanics, 52, pp. 301-312.

Uwagi

PL

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