Viscoelastic modeling of hardening plastics

• Autorzy: Gorący K. , Klasztorny M.

Warianty tytułu

PL

Modelowanie lepkosprężyste duroplastów

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

Abstrakty

EN

Standard constitutive equations governing the HWKK/H, HWK/H and HW/H rheological models for hardening plastics are presented. Short/moderate/long-term deformations are simulated by the HWKK/H model described by 6 constants of viscoelasticity, i.e. 3 long-term creep coefficients and 3 retardation times. A computer aided algorithm for univocal identification of viscoelasticity constants of hardening plastics has been developed. The algorithm employs only time-histories of directional strains in the creep experiment of unidirectionally tensioned bar specimens. The elasticity and viscoelasticity constants have been identified for three important structural hardening plastics. The validation test of the HWKK/H rheological model has been also performed.

PL

W pracy sformułowano standardowe równania konstytutywne opisujące modele reologiczne HWKK/H, HWK/H oraz HW/H duroplastów. Model HWKK/H symulujący krótkotrwałe, średniotrwałe i długotrwałe deformacje, jest opisany przez 6 stałych lepkosprężystości, tj. 3 współczynniki pełzania długotrwałego i 3 czasy retardacji. Rozwinięto komputerowo wspomagany algorytm jednoznacznej identyfikacji stałych lepkosprężystości duroplastów. W algorytmie wykorzystuje się tylko eksperymentalnie zmierzone odkształcenia kierunkowe w procesie pełzania próbki prętowej rozciąganej osiowo. Stałe sprężystości i lepkosprężystości zidentyfikowano w odniesieniu do trzech duroplastów konstrukcyjnych o symbolach A590, E53 i P109. Wykonano również test walidacyjny modelu HWKK/H.

Słowa kluczowe

EN

hardening plastics; viscoelastic; modelling

PL

duroplast; lepkosprężystość; modelowanie

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej
• Czasopismo: Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Mechanika
• Rocznik: 2007
• Tom: z. 219
• Strony: 231--250
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., rys.

Twórcy

autor

Gorący K.

• Szczecin University of Technology, Institute of Polymers

autor

Klasztorny M.

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

Bibliografia

• 1. Plastics. Engineers’ handbook. [in Polish], 5th Edn. WNT Press, Warsaw, 2000
• 2. Ferry J. D., Viscoelastic properties of polymers, John Wiley & Sons, New York, 1970
• 3. Schapery R.A., On the characterization of nonlinear viscoelastic materials, Polymer Eng. Sci., 1969, 9, 295-310
• 4. Aboudi J., Micromechanical characterization of the non-linear viscoelastic behavior of resin matrix composites, Composites Science & Technology, 1990, 38, 371-386
• 5. Rabotnow J.N., Elements of viscoelastic mechanics of solids [in Russian], Nauka Press, Moscow, 1977
• 6. Wilczynski A.P., The fractional exponential function as a master function for mechanical behaviour of plastics, Proc. 36th ANTEC Conf., Washington, USA, 1978, pp. 220-221
• 7. Wilczynski A.P., Klasztorny M., Determination of complex compliances of fibrous polymeric composites, J. Composite Materials, 2000, 34, 2-26
• 8. Klasztorny M., Wilczynski A.P., Constitutive equations of viscoelasticity and estimation of viscoelastic parameters of unidirectional fibrous polymeric composites, J. of Composite Materials, 2000, 34, 1624-1639
• 9. Klasztorny M., Wilczynski A.P. Witemberg-Perzyk D., A rheological model of polymeric materials and identification of its parameters, J. Theoretical & Applied Mechanics, 2001, 39, 13-32
• 10. Klasztorny M., Gieleta R., The HWKK rheological model for resins, J. Theoretical & Applied Mechanics, 2002, 40, 939-960
• 11. Klasztorny M., Constitutive modelling of resins in compliance domain, J. Mechanics of Composite Materials, 2004, 40, 4, 349-358
• 12. Klasztorny M., Characteristics of fractional and normal exponential functions and their basic applications to rheology, Scientific Books of Warsaw Univ. Techn., Series Mechanics, 2007
• 13. Klasztorny M., Niezgoda T., Rheological investigations and constitutive modelling of plastic made of Atlac 590 winylester resin [in Polish], Technical Journal (Czasopismo Techniczne), WPK Press, No. 6-M/2006, 103, 271-276