Badanie kompozytu epoksydowo-szklanego na pełzanie przy skręcaniu

• Autorzy: Krupicz B. , Patejuk A. , Barsukow W.W.

Warianty tytułu

EN

Rotation creep testing of glass-epoxy composite

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przedstawiono wyniki badań pełzania kompozytu epoksydowego przy stałym M (t) = const i zmiennym momencie skręcającym M(t) = Mm (1 + A[sigma]sin 2[pi]vt) (rys. 2). Badano próbki w postaci rurek o średnicy wewnętrznej dw = 30 mm, grubości ścianek 2 mm i długości pomiarowej l(0) = 100 mm (rys. 1). Osnowę kompozytu stanowiła żywica epoksydowa Epidian 5 utwardzana trójetylenoczteroaminą. Wzmocnieniem kompozytu były pasma rovingu w ilości 32% wag., ułożone pod kątem od š30 do 45°. Dla takich próbek kompozytu wyznaczono wytrzymałość na skręcanie Rs i moduł Kirchhoffa G (rys. 3). Wyniki pełzania przy obciążeniu statycznym (rys. 4) dały podstawę do założenia, że badany kompozyt jest liniowo-lepkosprężysty, dla którego obliczono jądro pełzania K(t). Podczas pełzania dynamicznego rejestrowano pętle histerezy. Na ich podstawie wyznaczono moduł zespolony G, jego cześć rzeczywistą G', cześć urojoną G" i tangens kąta przesunięcia fazowego tg[phi] (rys. 5). Wymienione wielkości porównano z obliczonymi na podstawie eksperymentalnie wyznaczonego jądra pełzania. Wynikające różnice między porównanymi wartościami G, G', G" oraz tg[phi] (rys. 5) są następstwem cech materiałowych składników kompozytu, tj. lepkosprężystej osnowy (żywicy epoksydowej) i sprężystego zbrojenia (włókien szklanych).

EN

In the paper, results of creep testing on epoxide resin composite with constant M(t) = const and variable torque M(t) = Mm (1+A[sigma]sin 2[pi]vt) have been presented (Fig. 2). Samples in the form of tubes with internal diameter of dw = 30 mm, wall thickness of 2 mm and testing length of l(0) = 100 mm were used to the testing (Fig. 1). Epoxy resin Epidian 5 cured by triethylenetetraamine constituted the composite's matrix. Roving stripes in the amount of 32% of total weight placed at an angle of š30+45" reinforced the composite. Torsional strength Rs and Kirchoff module G were determined for the tested composite samples (Fig. 3). Investigation from results at the static load (Fig. 4) were the ground for the assumption that the tested composite is linear-viscoelastic, for which creeping core K(t) was determined. During dynamic creep, histeresis loops were recorded. Based on them, complex modulus G, its storage modulus part G', loss modulus part G" and loss tangent tg[phi] were calculatcd (Fig. 5). Presented values were compared with the values calculated from experimentally determined creeping core. Identified differencies among G, G', G" and tg[phi] values (Fig. 5) were the results of material properties of composite components, i.e. viscoelastic matrix (epoxy resin) and elastic reinforcement (fibreglass).

Słowa kluczowe

PL

kompozyt epoksydowo-szklany; pełzanie; pełzanie dynamiczne; wibropełzanie; moduł zespolony

EN

glass-epoxy composite; creep; dynamic creep; vibro-creep; modulus

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej
• Czasopismo: Kompozyty
• Rocznik: 2005
• Tom: R. 5, nr 1
• Strony: 85--89
• Opis fizyczny: Bibliogr. 5 poz., rys.

Twórcy

autor

Krupicz B.

• Politechnika Białostocka, Wydział Mechaniczny, ul. Wiejska 45C, 15-950 Białystok

autor

Patejuk A.

• Politechnika Białostocka, Wydział Mechaniczny, ul. Wiejska 45C, 15-950 Białystok

autor

Barsukow W.W.

• Grodzieński Państwowy Uniwersytet im. J. Kupały, ul. Orzeszkowej, Grodno, Białoruś

• Politechnika Białostocka, Wydział Mechaniczny, ul. Wiejska 45C, 15-950 Białystok; Grodzieński Państwowy Uniwersytet im. J. Kupały, ul. Orzeszkowej, Grodno, Białoruś

Bibliografia

• [1] Wilczyński A., Mechanika polimerów w praktyce konstrukcyjnej, WNT, Warszawa 1984.
• [2] Wilczyński A., Nowa funkcja typu wykładniczego jako funkcja tworząca w lepkosprężystości, Mat. X Seminarium nt. Tworzywa sztuczne w budowie maszyn, Kraków 2003, 403-409.
• [3] Kłosowska-Wołkowicz Z., Królikowski W., Penczek P., Żywice i laminaty poliestrowe, WNT, Warszawa 1969.
• [4] Krupicz B., Badania wpływu kompozycji laminatów na ich reologiczne właściwości dynamiczne - rozprawa doktorska, Białystok 1979.
• [5] Jakowluk A., Krupicz B., Ograniczenia wyznaczania wielkości dynamicznych ciał lepkosprężystych na podstawie ją dra pełzania, Inżynieria Materiałowa 1983, 6, 179-181.