Modelowanie i symulacja próby rozciągania jednokierunkowego próbki kompozytowej GFRP w systemie MSC.Marc

• Autorzy: Zając K.

Warianty tytułu

EN

Modelling and simulation of unidirectional tension test of GFRP specimen in MSC.Marc

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono wyniki eksperymentu i symulacji próby rozciągania próbek kompozytowych o osnowie winyloestrowej, wzmocnionych tkaniną szklaną zszywaną zrównoważoną. Obliczenia przeprowadzono w systemie MSC.Marc, wykorzystującym metodę elementów skończonych. Przetestowano następujące kryteria niszczenia laminy, bazujące na indeksie/indeksach zniszczenia: Maximum Stress, Maximum Strain, Hoffman, Hill, TsaiWu oraz Hashin Fabric. Model numeryczny podstawowy składa się z elementów skończonych 4-węzłowych kwadratowych, o wymiarze 2,5x2,5 [mm]. Dla kryterium Hashin Fabric przeprowadzono dodatkowo obliczenia dla dwukrotnie zagęszczonej i dwukrotnie rozrzedzonej siatki elementów skończonych. Wyniki symulacji porównano z wynikami badań eksperymentalnych.

EN

The paper presents the results of the experiment and simulation of a tensile test of composite samples with a vinyl ester matrix reinforced with a balanced stitched glass fabric. The calcula-tions were performed using the MSC.Marc system and the Finite Element Method. The fol-lowing laminae failure criteria were tested based on failure index/indices: Maximum Stress, Maximum Strain, Hoffman, Hill, Tsai-Wu and Hashin Fabric. The basic numerical model con-sists of 4-node square finite elements with a dimension of 2.5×2.5 [mm]. For the Hashin Fab-ric criterion, additional calculations were made for double-density and twice as thinner finite element mesh. The simulation results were compared with the results of experimental studies.

Słowa kluczowe

PL

kompozyt GFRP; test rozciągania jednokierunkowego; metoda elementów skończonych; kryteria niszczenia

EN

GFRP composite; unidirectional tensile test; finite element method; failure criteria

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Mechaniki Teoretycznej i Stosowanej. Oddział Gliwice
• Czasopismo: Modelowanie Inżynierskie
• Rocznik: 2018
• Tom: T. 37, nr 68
• Strony: 142--148
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz.

Twórcy

autor

Zając K.

• Katedra Mechaniki i Informatyki Stosowanej, Wydział Mechaniczny, Wojskowa Akademia Techniczna w Warszawie, doktorant

Bibliografia

• 1. Crea F., Porco G., Zinno R.: Experimental evaluation of thermal effects on the tensile mechanical properties of pultruded GFRP Rods. „Applied Composite Materials” 1997, No. 4, p. 133-143.
• 2. Klasztorny M., Bondyra A., Szurgott P., Nycz D.: Numerical modeling of GFRP laminates with MSC.Marc system and experimental validation. „Computational Materials Science” 2012, No. 64, p. 151-156.
• 3. Klasztorny M., Nycz D. B., Romanowski R. K., Gotowicki P., Kiczko A., Rudnik D.: Effects of operating temperatures and accelerated environmental ageing on the mechanical properties of a glass-vinylester composite. „Mechanics of Composite Materials” 2017, Vol. 53, No. 3, p. 335-350.
• 4. Livermore Software Technology Corporation: LS-DYNA Keyword user’s manual, 2015, Vol. I.
• 5. MSC.Software Corporation: Marc® 2014 Volume A: Theory and User Information, 2014.
• 6. MSC.Software Corporation: Marc® 2014 Volume B: Element Library, 2014.
• 7. Ostapiuk M., Surowska B.: Comparative analysis of failure of AL/GFRP laminates after tensile strength test. „Composites Theory and Practice” 2015, Vol. 15, No. 4, p. 259-265.
• 8. PN-EN ISO 527-4:2000: Oznaczanie właściwości mechanicznych przy statycznym rozciąganiu. Warunki badań kompozytów tworzywowych izotropowych i ortotropowych wzmocnionych włóknami.
• 9. Raghunathan M. D., Senthil R., Palani G. S.: On the Tensile Capacity of Single-bolted Connections between GFRP Angles and Gusset Plates-Testing and Modelling. „KSCE Journal of Civil Engineering” 2017, Vol. 21, No. 6, p. 2259-2272.
• 10. You Y.-J., Kim J.-H. J., Park K.-T., Seo D.-W., Lee T.-H.: Modification of Rule of Mixtures for Tensile Strength Estimation of Circular GFRP Rebars. „Polymers” 2017, Vol. 9, No. 12, p. 1-13.

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2019).