Ocena przyczyn dekohezji wybranych laminatów warstwowych na podstawie kryterium strukturalnego

• Autorzy: Dąbrowski H.

Warianty tytułu

EN

Evaluation of the causes of fracture in selected ply laminates as based on a structural criterion

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Opierając się na strukturalnym kryterium wytężenia, dokonano analizy przyczyn dekohezji laminatów warstwowych o wzmocnieniu krzyżowym [š30], [š45] oraz [0/90]. Ponieważ model strukturalny stosowany do analizy uwzględnia w opisie wytężenia laminatów wytrzymałość włókien osnowy i warstwy granicznej, wiec wytrzymałości tych elementów oraz ich zmiany zostały uwzględnione w rozważanych laminatach. Rozpatrzono modele laminatów, w których osnowa i warstwa graniczna wykazywały różne wartości wytrzymałości. Korzystając z modelu strukturalnego, oceniono naprężenia krytyczne powodujące wytężenie jednego z elementów struktury. Ocenę te przeprowadzono dla dróg obciążania zawartych w przedziale 0-360° na płaszczyźnie [sigma]x - [sigma]y. Przyjęto, że osiągnięcie jednego ze stanów krytycznych przez włókna, osnowę lub warstwę graniczną [1] jest równoznaczne z osiągnięciem stanu krytycznego przez laminat. Na podstawie obliczonych wartości naprężeń krytycznych sporządzono wykresy krzywych granicznych we współrzędnych [sigma]x - [sigma]y. Na wykresach tych zaznaczono również obszary, w których zawarte drogi obciążania powodują dekohezję danego elementu struktury. Stwierdzono, że przyczyna dekohezji zależy nie tylko od struktury laminatu, wytrzymałości jego elementów, ale także od drogi obciążania. Oceniono wpływ struktury (kierunków ułożenia warstw) oraz wytrzymałości wymienionych elementów struktury na przyczyny dekohezji badanych laminatów. Wyniki zilustrowano na wykresach.

EN

Phenomenological criterions, which are applied for estimation of the uniaxial strengthened layers oriented, require of strength tests of the layers. It makes difficult to use the laminates design and optimization processes of their structure elements. Additional defect of these applied criterions, which are used in method of elimination of layers is lack of information, which of them are the weakest elements and then undergo the decohesion process as the first links. It makes impossible to elaborate the method of the laminate strength properties improving the weakest element of its structure. It should be done during laminate structure design when structure elements are selected (fibers, warp and then- chemical treatment). The causes of fracture were identified in cross-reinforced (š30, š45, 0/90) ply laminates using a structural criterion. The model takes account of all the three material elements: fibres, matrix and phase interface, so strength characteristics and then- changes for all the three constituents were used in the analysis. Laminates with differing strengths of the matrix and the interface were considered. The structural model yielded critical stresses for each element. The analysis involved loading paths from the 0-360° range at the [sigma]x - [sigma]y plane. It was assumed that attaining a critical condition by the fibres, the matrix or the interface is equivalent to attaining the critical condition by the whole laminate. The computed critical stresses served as a basis for determining plots of limit curves in the [sigma]x- [sigma]y coordinates. In the plots the areas are marked that contain those loading paths which are responsible for damaging a particular structural element. It was found therefore that fracture in laminates is affected not only by their structure and strength of individual structural elements, but also by a loading path applied. Example plots show how the ply configuration and strength of individual structural elements determine types of fracture.

Słowa kluczowe

PL

laminat; wytężenie; dekohezja

EN

nickel layers; nanocrystalline composite layers; structure; abrasion wear properties

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej
• Czasopismo: Kompozyty
• Rocznik: 2006
• Tom: R. 6, nr 4
• Strony: 71--74
• Opis fizyczny: Bibliogr. 2 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Dąbrowski H.

• Politechnika Wrocławska, Wydział Mechaniczny, Wydziałowy Zakład Wytrzymałości Materiałów, ul. Smoluchowskiego 25, 50-370 Wrocław

Bibliografia

• [1] Skudra A.M., Bulaws F.J., Procznost' armirowannych plastików, Chimija, Moskwa 1982.
• [2] Dąbrowski H., Wytrzymałość polimerowych kompozytów włóknistych, Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław 2002.