Uszkodzenia udarowe w laminacie wzmocnionym tkaniną szklaną

• Autorzy: Bełzowski A. , Rechul Z. , Stasieńko J.

Warianty tytułu

EN

Impact-related damage in glass roving reinforced lanimate

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Poprzeczne obciążenia udarowe obniżają własności laminatów, w szczególności wytrzymałość na ściskanie w płaszczyźnie. W pracy opisano badania laminatu cpoksydowo-szklanego o grubości 4 mm wzmocnionego tkaniną. W materiale tym występuje progowa wartość energii uderzenia, poniżej której nie stwierdzono spadku wytrzymałości materiału. Podczas ba­ań okazało się, że uderzenia o energii nieprzekraczającej wartości progowej wywołały groźne uszkodzenia struktury grożące przyspieszoną korozją wzmocnienia. Wynika z tego, że ocena energii progowej uszkodzenia udarowego na podstawie prób wytrzymałości może być zbyt optymistyczna. Obserwacje mikroskopowe stanowią czułe narzędzie wykrywania niebezpiecznych zmian struktury i powinny uzupełniać badania wytrzymałości podczas oceny wartości progowej energii poprzecznych obciążeń udarowych.

EN

Transverse impact loads lower laminate properties and especially its compressive strength as measured parallel to the fibre ply plane. The present paper gives an account of investigations on 4 mm thick glass-epoxy laminate reinforced with woven roving. The compressive strength was found to be reduced by as much as 33% throughout the energy range used (0:18 J). The material exhibited threshold behaviour with impact energies below 6:7 J resulting in no strength decrease (Fig. 3). The compressive strength evaluation cannot be decisive, however, since even the low-energy impacts (3:5 J) gave rise to microstructural damage that, though raising no concern when looked at macroscopically, could accelerate corrosion of the strengthening phase and as such can in no way be neglected (Figs 5-7,9). The presented study is a clear demonstration that microscope examination is a reliable diagnostic technique that should accompany strength tests since the latter give overly optimistic estimates of the safe impact energy value.

Słowa kluczowe

PL

laminat; uszkodzenia; wytrzymałość; badania

EN

laminates; reinforce; durability; investigation

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej
• Czasopismo: Kompozyty
• Rocznik: 2002
• Tom: R. 2, nr 5
• Strony: 394--398
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., wykr., rys.

Twórcy

autor

Bełzowski A.

• Politechnika Wrocławska, Wydział Mechaniczny, ul. Smoluchowskiego 25, 50-370 Wrocław

autor

Rechul Z.

• Politechnika Wrocławska, Wydział Mechaniczny, ul. Smoluchowskiego 25, 50-370 Wrocław

autor

Stasieńko J.

• Politechnika Wrocławska, Wydział Mechaniczny, ul. Smoluchowskiego 25, 50-370 Wrocław

Bibliografia

• [1] Bełzowski A., Stasieńko J., O wpływie poprzecznych obciążeń udarowych na własności polimerowych kompozytów konstrukcyjnych, Przegląd Mechaniczny 2000, 13, 13-18.
• [2] Prichard J.C., Hogg P.J., The role of impact damage in post-impact compression testing, Composites 1990, 21, 6, 503-511.
• [3] Garg A.C., Delamination - a damage mode in composite structures, Eng. Fract. Mech. 1988, 29, 5, 557-584.
• [4] Bollaert F., Lemasçon A., Analyse de défaillance pièces plastiques, élastomères ou composites. Guide Pratique. Wyd. CETIM, Francja 1999.
• [5] Richardson M.O.W., Wisheart M.J., Reviev of low-velocity impact properties of composite materials, Composites 1996, Part A, 27A, 1123-1131.
• [6] Ishikawa T., Matsushima M., Hayashi Y., Comparison and Discussion about Compression after Impact (CAI), Properties Obtained by SACMA and NASA Methodes, VIII Japan-US Conf. on Comp. Mat., Technomic 1998, 476-485.
• [7] Hull D., Yi Bing Shi, Damage mechanism characterisation in composite damage tolerance investigations, Composite Structures 1993, 23, 99-120.
• [8] Oh-Yang Kwon, Doo-Hyun Hong, Non-destructive evaluation of impact damaged CFRP laminates by acoustic emission during flexural loading. Proceedings of ICCM-11, Gold Coast, Australia 1997, VI/223-229.
• [9] Siow Y.P., Shim P.W., An Experimental Study of Low Velocity Impact Damage in Woven Fiber Composites, J. of Composite Materials 1998, 32, 12, 1178-1202.
• [10] Verpoest I., Marien J., Devos J., Wevers M., Absorbed energy and residual strength after impact of glass fibre epoxy composites, Proceedings of ICCM-6, 1987, 3, 485-3.493.
• [11] Bełzowski A., Rechul R., Stasieńko J., Ocena wpływu poprzecznych obciążeń udarowych na wytrzymałość laminatu szklano-epoksydowego, Mat. IV Konf. Metody doświadczalne w budowie maszyn, Szklarska Poręba 1999, 101-112.
• [12] Bełzowski A., Degradacja mechaniczna kompozytów polimerowych. Metody oceny wytrzymałości długotrwałej i stopnia uszkodzenia, Wrocław 2002 (w przygotowaniu do druku).
• [13] Bełzowski A., O praktycznych aspektach badań nad kinetyką rozwoju pęknięć poprzecznych w kompozytach warstwowych, Mat. I Konf. Polimery i Kompozyty Konstrukcyjne, Kozubnik 95, SIMP, Gliwice 1995, 95-101.
• [14] Eckold G.C., A design method for filament wound GRP pressure vessels and pipework, Composites 1985, 16, 1, 41-47.
• [15] Kaczkowski J., Komputerowe wspomaganie obliczeń konstrukcji kompozytowych, Mat. III Szkoły Kompozytów nt. Modelowanie i analiza konstrukcji kompozytowych, Wisła 2001, 41-64.