Badania pękania udarowego w konstrukcjach przekładkowych poliestrowo-szklanych z rdzeniem z pianki PVC

• Autorzy: Wojtyra R. , Imielińska K.

Warianty tytułu

EN

Impact failure in polyester-glass/PVC foam core sandwich structures

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Porównano podatność do pękania udarowego trzech konstrukcji przekładkowych z okładkami z laminatu poliestrowo-szklanego i rdzeniem z pianki PVC za pomocą dynamicznych charakterystyk obciążeń/odkształceń oraz badań mikrostrukturalnych. Zastosowano trzy rodzaje spoiwa (Scott Bader) do połączenia okładek z rdzeniem: spoiwo dwufazowe z twardym napełniaczem, spoiwo lekkie z napełniaczem w postaci mikrosfer oraz żywicę poliestrową (przyklejanie pianki do nieutwardzonych powłok). Obciążenie inicjacji pęknięć było niezależne od spoiwa i wyniosło ok. 2,5 kN dla wszystkich próbek. W badaniach quasi-statycznych wartość ta okazała się niższa: 1,2-1,7 kN. Największą podatność do pękania poprzez rdzeń wykazały próbki ze spoiwem dwufazowym zawierającym twarde cząstki. Badania sekwencji pękania próbek przy użyciu kamery do szybkiej fotografii pozwoliły ustalić, że powodem tego była słaba adhezja na granicy spoiwo-pianka (pękanie miało charakter adhezyjny) w przeciwieństwie do próbek z lekkim spoiwem zawierającym mikrosfery, gdzie pęknięcie miało charakter kohezyjny. Najskuteczniejszym w warunkach udaru spoiwem okładek i rdzenia okazała się sama żywica poliestrowa w procesie formowania "na mokro".

EN

Impact resistance of glass/polyester-PVC foam core sandwich structures was studied using instrumented impact tests. The efficiency of three face core bonding agents was estimated: the two Scott Bader adhesives (the high density, and the low density) and polyester resin (wet lay-up). The load (deflection-) time plots were analyzed in terms of the threshold load for impact damage and maximum impact load. With the aid of high-speed photography the damage initiation load was found approximately 2.5 kN, independent of the adhesive type compared to 1.2-1.7 kN obtained in the quasi-static indentation tests. It was found that for low velocity impact loading high density adhesive was the least effective face/core bonding agent since the core crack originated from the adhesive/core interfacial fracture while for the low density bonding agent cohesive fracture occurred. Resin-bonded specimens were most resistant to the development of the face/core fracture.

Słowa kluczowe

PL

kompozyt polimerowy; laminat; konstrukcja przekładkowa; badanie udarowe

EN

polymer composite; laminat; sandwich structure; impact testing

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej
• Czasopismo: Kompozyty
• Rocznik: 2007
• Tom: R. 7, nr 3
• Strony: 140--144
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., rys.

Twórcy

autor

Wojtyra R.

autor

Imielińska K.

• Politechnika Gdańska, Wydział Oceanotechniki Okrętownictwa, ul. Narutowicza 11/12, 80-952 Gdańsk,

Bibliografia

• [1] Imielińska K., Guillaumat L., The effect of water immersion ageing on low-velocity impact behaviour of woven aramid-glass fibre/epoxy composites, Composites Science and Technology 2004, 64, 2271-2278.
• [2] Abrate S., Impact on composite structures, Cambridge University Press 1998.
• [3] Bull P.H., Edgren F., Compressive strength after impact of CFRP-foam core sandwich panels in marine applications, Composites Part B 2004, 35, 535-541.
• [4] Cantwell R., Davies P.A., A study of skin-core adhesion in glass fibre reinforced sandwich materials, Appl. Compos. Mater. 1996, 3, 407-20.
• [5] Carlsson L.A., Sendlein L.S., Merry S.L., Characterisation of face sheet /core shear fracture of composite sandwich beams, J. Compos. Mater. 1991, 25 101-16.
• [6] Wen H.M., Reddy T.Y., Reid S.R., Soden P.D., Indentation, penetration and perforation of composite laminates and sandwich panels under quasi-static and projectile loading, Key Engineering Materials 1998, 141-143, 501-552.
• [7] Zenkert D., Shipsha A., Persson K., Static indentation and unloading response of sandwich beams, Composites Part B 2004, 35, 511-522.
• [8] Mines R.A.W., Worral CM., Gibson A.G., The static and impact behaviour of polymer composite sandwich beams, Composites 1994, 25(2), 95-110.
• [9] Lendze T., Wojtyra R., Guillaumat L., Biateau Ch., Imielińska K., Low velocity impact damage in glass/polyester composite sandwich panels, Advances in Materials Science 2006, 27, 3, 26-34.
• [10] Schoeppner G.A., Abrate S., Delamination threshold loads for low velocity impact on composite materials, Composites 2000, 31, 9.