Wpływ geometrii szycia na właściwości mechaniczne zszywanych laminatów żywica poliestrowa-włókno szklane

• Autorzy: Kozioł M. , Rutecka M. , Śleziona J.

Warianty tytułu

EN

Influence of stitching geometry on mechanical properties of stitched polyester resin-glass fibre laminates

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Niekorzystny wpływ zszywania na właściwości mechaniczne laminatów w kierunkach głównych jest związany z obecnością defektów w okolicach punktów przeszyć. Zagęszczenie tychże defektów, a więc ich wpływ na właściwości laminatu wzrasta wraz ze zwiększaniem się gęstości przeszyć. Gęstość przeszyć zależy od dwóch składowych: długości ściegu oraz odległości między liniami szwów. Praca przedstawia wyniki prób zginania statycznego laminatów żywica poliestrowa-tkanina szklana klasycznych oraz zszywanych z różnymi długościami ściegu, a także różnymi odległościami między liniami szwów. Badania miały na celu ocenę wpływu tychże parametrów szycia na właściwości mechaniczne laminatu. Próbom zginania poddano próbki laminatów 8- oraz 10-warstwowych, niezszywanych oraz zszywanych z długościami ściegu: 1,8, 2,7, 4 mm i odległościami między liniami szwów: 3,3, 6,6, 13,2 mm. Wyznaczono wpływ tych parametrów na wytrzymałość na zginanie oraz na moduł sprężystości badanych laminatów. Oceniono również różnicę we wpływie długości ściegu oraz odległości między liniami szwów na właściwości mechaniczne laminatów na przykładzie modułu sprężystości. Stwierdzono, że wpływ defektów struktury pochodzących od działania igły i nici na właściwości mechaniczne laminatu zależy od gęstości przeszyć. Zwiększanie długości ściegu bardziej wpływa na niekorzystne zmiany właściwości mechanicznych laminatu zszywanego w kierunkach roboczych, porównując ze zwiększaniem odległości między liniami szwów. Oznacza to, że w celu podniesienia gęstości przeszyć w laminacie zszywanym korzystniej jest robić to poprzez zmniejszanie odległości między liniami szwów niż poprzez zmniejszanie długości ściegu. Różnica we wpływie długości ściegu oraz odległości między liniami szwów na właściwości mechaniczne laminatu wynika z anizotropii deformacji struktury wywołanej naciągiem nici.

EN

Unfavourable influence of stitching on mechanical properties of composite laminates in their main load directions, arises from the defects in the stitch regions. Density of such defects and so their influence on laminate properties, grows with growth of a stitch density. Stitch density is dependent on two component parameters: stitch length and stitch spacing. The paper presents the results of static banding tests of polyester resin - glass fabric laminates, unstitched and stitched with various stitch length and stitch spacing. The tests aimed in evaluation of an influence of stitching parameters on mechanical properties of laminates. Specimens of 8 and 10-layer laminates unstitched and stitched with stitch length of: 1.8, 2.7, 4 mm and stitch spacing of: 3.3, 6.6, 13.2 mm were put to the bending tests. An influence of the parameters on flexural strength and flexural modulus of tested laminates was determined. The difference in stitch length and stitch spacing influence on mechanical properties of the laminates was also estimated, basing on flexural modulus example. There was found that an influence of structural defects arosen from needle and thread, on mechanical properties of laminates, is dependent on stitch density. Growth in stitch length has a stronger influence on unfavourable changes in mechanical properties of the stitched laminates in their main load directions, when compared with growth in stitch spacing. It means, that in order to increase the stitch density in stitched laminate, it is better to do it by reducing the stitch spacing, than by reducing stitch length. The difference in an influence of stitch length and stitch spacing on mechanical properties of the laminates originates from structure deformation anisotropy, induced by thread tension.

Słowa kluczowe

PL

żywica poliestrowa; włókno szklane; laminat zszywany; geometria szycia; właściwości mechaniczne

EN

polyester resin; glass fibre; stitched laminate; stitching geometry; mechanical properties

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej
• Czasopismo: Kompozyty
• Rocznik: 2007
• Tom: R. 7, nr 1
• Strony: 19--24
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Kozioł M.

autor

Rutecka M.

autor

Śleziona J.

• Politechnika Śląska, Katedra Technologii Stopów Metali i Kompozytów, ul. Krasińskiego 8, 40-019 Katowice,

Bibliografia

• [1] Cantwell W.J., Morton 1, Composites 1991, 22, 347-62.
• [2] Chung W.C., Jang B.Z., Chang T.C., Hwang L.R., Wilcox R.C., Mater. Sci. & Eng. 1989, A112, 157-173.
• [3| Prichard J.C., Hogg P.J., Composites 1990, 21, 503-11.
• [4] Jain L.K., Mai Y.-W., Recent work on stitching of laminated composites - theoretical analysis and experiments, Proc. ICCM - 11, Gold Coast, Australia 1997.
• [5] Mouritz A.P., Cox B.N., A mechanistic approach to the properties of stitched laminates, Composites 2000, Part A, 31, 1-27.
• [6] Norma PN-EN ISO 14125: 2001/AC: 2003: Kompozyty tworzywowe wzmocnione włóknem. Oznaczanie właściwości przy zginaniu.
• [7] Mouritz A.P., Flexural properties of stitched GRP laminates, Composites 1996, Part A, 27, 525-530.
• [8] Hosur M.V., Vaidya U.K., Ulven C, Jeelani S., Performance of stitched/unstitched woven carbon/epoxy composites under high velocity impact loading, Composite Structures 2004, 64, 455-466.
• [9] Kozioł M., Hyla I., Rutecka M., Wpływ zszywania zbrojenia laminatów polimer - włókno szklane na ich właściwości wytrzymałościowe podczas zginania statycznego oraz dynamicznego, Materiały XII Seminarium Naukowego Technologie i Materiały w Metalurgii i Inżynierii Materiałowej, Katowice 2004, 173-178.
• [10] Kozioł M., Śleziona J., Wpływ deformacji struktury zbrojenia na właściwości mechaniczne zszywanych laminatów żywica poliestrowa-włókno szklane, Inżynieria Materiałowa 2006, 3(151), maj-czerwiec, 616-620.