Degradacje mechaniczne kompozytów polimerowych wzmocnionych włóknem ciągłym w aspekcie ich połączeń nitonakrętkowych

• Autorzy: Bielawski R. , Piskur P.

Warianty tytułu

EN

Degradation of fiber reinforced polymers (FRP) in the aspect of mechanical connections

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pierwszej części artykułu przedstawiano wiedzę teoretyczną związaną z degradacjami mechanicznymi kompozytów polimerowych wzmocnionych włóknem ciągłym oraz ich połączeń mechanicznych. Przedstawiono charakterystykę degradacji mechanicznych w kompozytach włóknistych oraz opisano typowe degradacje mechaniczne występujące w tego typu materiałach, do których należą: imperfekcje spoiwa, delaminacje, zniszczenie włókien. Opisano również modele zniszczeń połączeń mechanicznych kompozytów. W ramach tych treści przedstawiono przyczyny uszkodzeń oraz mechanizmy ich powstania. W drugiej części publikacji, w oparciu o badania własne, przedstawiono wyniki w postaci uszkodzeń kompozytów w połączeniu nitonakrętkowym, w oparciu o dwa typy połączeń – pojedyncza i podwójna zakładka. Porównane zostały postacie zniszczeń oraz wykazano różnice pomiędzy nimi.

EN

The first part of the paper presents the theoretical knowledge related to the mechanical degradation of Fiber Reinforced Polymers (FRP) composites and their mechanical connections. The characteristics of mechanical degradation in fibrous composites are described and typical mechanical degradations occurring in these materials, including: matrix imperfections, delamination and fibres destruction. It also describes modes of damage mechanical joints of composites. This section presents the causes of the damage and the mechanisms of destructions. In the second part of the publication shows composite damage results in a rivet nut connections, based on two connection types – single and double tab. Failure modes were compared and showed differences between them.

Słowa kluczowe

PL

połączenie nitonakrętkowe; degradacja mechaniczna; kompozyty polimerowe

EN

rivet nut connection; mechanical degradation; polymer composites

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Inżynierii Materiałów Polimerowych i Barwników
• Czasopismo: Przetwórstwo Tworzyw
• Rocznik: 2018
• Tom: T. 24, Nr 1 (181)
• Strony: 17--26
• Opis fizyczny: Bibliogr. 25 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Bielawski R.

• Politechnika Warszawska, Wydział Mechaniczny Energetyki i Lotnictwa, Instytut Techniki Lotniczej i Mechaniki Stosowanej, Zakład Podstaw Konstrukcji, ul. Nowowiejska 24, 00-665 Warszawa
• Centrum Badań Molekularnych i Makromolekularnych PAN, ul. Sienkiewicza 112, 90-363 Łódź

autor

Piskur P.

• Akademia Marynarki Wojennej, Wydział Mechaniczno-Elektryczny, Instytut Elektrotechniki i Automatyki Okrętowej, ul. Śmidowicza 69, 81-127 Gdynia

Bibliografia

• 7. German J., Podstawy mechaniki kompozytów włóknistych. Kraków: Politechnika Krakowska, 2001.
• 8. Lewitowicz J., Podstawy eksploatacji statków powietrznych, tom IV badania eksploatacyjne statków powietrznych. Warszawa: Wydawnictwo Instytutu Technicznego Wojsk Lotniczych, 2007.
• 9. Girao Coelho A.M., Mottram J.T., A review of the behavior and analysis of bolted connections and joints in pultruded fibre reinforced polymers. Mater Des. 2015 6/5,74, 86-107.
• 10. Bielawski R, Kowalik M., Rządkowski W., Pyrzanowski P., Preliminary studies of riveted joints at feed force. Advances in Science and Technology Research Journal, 9(27),23-7.
• 11. Bełzowski A., Metoda oceny stopnia uszkodzenia kompozytów polimerowych. Kompozyty (Composites) 2(2002)4, 253-8.
• 12. Komorek A, Przybyłek P., Examination of the influence of cross-impact load on bend strength properties of composite materials, used in aviation. Maintenance and Reliability. 2012,14(4), 265-9.
• 13. Czarnocki P., Methods adopted for the determination of the interlaminar toughness of polymeric laminates. Polimery i Kompozyty Konstrukcyjne. 2010, 77-99.
• 14. Rojek M., Methodology of diagnostic testing of polymeric matrixlaminate composite materials. Open Access Library.2011,2,5-31.
• 15. Bamford CH., Tipper CF.H., Comprehensive chemical kinetics. In: Degradation of Polymers. Elsevier, 1975.
• 16. Belli K, Geinzer E.,Muschweck A., Petschelt A., Lohbauer U., Mechanical fatigue degradation of ceramics versus resin composites for dental restorations. Dental Materials. 2014 4,30(4),424-32.
• 17. Canal L.P., Pappas G., Botsis J., Large scale fiber bridging in mode I intralaminar facture. an embedded cell approach. Cornposites Sci Technol. 2016 4/1, 126,52-9.
• 18. Biscaia H.C., Cruz D., Chastre c., Analysis of the debonding process of CFRP-to-timber interfaces. Constr Build Mater. 2016 6/15,113, 96-112.
• 19. Mansour R., Maillet E., Morscher G.N., Monitoring interlaminar crack growth in ceramic matrix composites using electrical resistance. Scr Mater. 2015 3/15, 98,9-12.
• 20. Hull D., Clyne T.W., An introduction to composite materials. 2nd Edition ed. Cambridge University Press, 1996.
• 21. Szymczak T., Kowalewski Z.L., Mechanical properties of selected composites and methods of their fracture assessment. Transport Samochodowy. 2014,4, 33-54.
• 22. Inelastic deformation of composite materials. Dvorak GJ, editor. New York: Springer, 1990.
• 23. Gutkin K, Pinho S.T., Robinson P., Curtis P.T., Physical mechanisms associated with initiation and propagation of kink-bands. 13th European Conference on Composite Materials (ECCM13), Stockholm. 2008.
• 24. German J., Wpływ uszkodzeń na własności laminatów kompozytowych. In: Współczesne zagadnienia mechaniki materiałów i konstrukcji kompozytowych. Warszawa: Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, 2003.
• 25. Jachimowicz J., Szymczyk E., Puchała K., Symulacja badań połączenia metalowo-kompozytowego wymiarowanego naciskami. Logistyka. 2014,6, 4606-15.
• 26. Jumahat A, Soutis c., Jones F.R., Hodzic A, Fracture mechanisms and failure analysis of carbon fibre/toughened epoxy composites subjected to compressive loading. Composite Structures. 2010 l, 92(2), 295-305.
• 27. Atas c., Bearing strength of pinned joints in woven fabric composites with small weaving angles. Composite Structures. 2009 3,88(1),40-5.
• 28. Thoppul SD., Finegan J., Gibson R.F., Mechanics of mechanically fastened joints in polymer-matrix composite structures - A review. Composites Sci Technol. 2009 3,69(3-4),301-29.
• 29. Atas A., Soutis c., Application of cohesive zone elements in damage analysis of composites: Strength prediction of a single-bolted joint in CFRP laminates. Int J Non-Linear Mech. 2014 11,66, 96-104.
• 30. Bielawski R., Kowalik M., Suprynowicz K., Rządkowski W., Pyrzanowski P., Investigation of riveted joints of fiberglass composite materials. Mechanics of Composite Materials, Springer. 2016,52(2), 199-210.
• 31. Boczkowska A., Krzesiński G., Politechnika Warszawska. Oficyna Wydawnicza, Kompozyty i techniki ich wytwarzania. Warszawa: Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, 2016.

Uwagi

Cz. 1 artykułu. Numeracja bibliografii rozpoczyna się od pozycji 7.

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