Modelowanie lepkosprężystych żywic jako osnów polimerowych kompozytów włóknistych

• Autorzy: Klasztorny M. , Gieleta R.

Warianty tytułu

EN

Modelling of viscoelastic resins as matrices of fibre-reinforced polymeric composites

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Opracowano nowy model lepkospreżysty HWKK, opisujący osnowy polimerowych kompozytów włóknistych w postaci żywicy epoksydowej lub poliestrowej. Model ten uwzględnia pełzanie krótkotrwale oraz długotrwale materiału i jest opisany przez funkcje wykładniczą ułamkową oraz dwie funkcje wykładnicze zwykle. Sformułowano równania konstytutywne modelu oraz wyznaczono eksperymentalnie stałe materiałowe dla żywicy epoksydowej i poliestrowej. Przeprowadzono walidację modelu HWKK dla wybranych programów obciążenia.

EN

The study is devoted to viscoelastic modelling of resins (epoxy and polyester), applied as matrices of fibre-reinforced polymeric composites. This type of composites protects lower levels of stresses in the matrix, not exceeding 30% of the tensile strength of a resin material. The experiments, performed on bar resin samples tensioned uniaxially in a room temperature, have pointed that the creep processes are of the 1st rank type and reversible. Moreover, the directional strains are quasi--proportional. The short lasting creep (SLC) can be simulated with good accuracy using the generating function in the form of a linear combination of the fractional and normal exponential functions. The long lasting creep (LLC) can be simulated with good accuracy using an additional normal exponential function. A new rheological model for resins (amorphous thermoharden materials), reflecting the above mentioned features, has been developed. This model, denoted with the symbol HWKK, is described by two elastic constants (E, v) and seven viscoelastic constants (wx1, wx2, wy1, wy2, rw,rk1, rk2). A mechanic representation of the HWKK model is shown in Figure 1. The parameters wx1, wx2 are coefficients for the SLC long-lasting time compliances, and wx2, wy2 denote coefficients for the LLC long-lasting time compliances. The parameters rw, rk1, rk2 denote the elastic sequence times related to the Wilczynski's and Kelvin's elements. The constants jj. (a ratio defining the elastic-sequence-times distribution /!(?; fj) and y (a fraction defining a linear combination of the generating functions

Słowa kluczowe

PL

kompozyty; kompozyty włókniste; osnowa polimerowa; żywica; model lepkosprężysty

EN

composites; polymer composites; fibre-reinforced; viscoelastic resins

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej
• Czasopismo: Kompozyty
• Rocznik: 2002
• Tom: R. 2, nr 3
• Strony: 103--107
• Opis fizyczny: Bibliogr. 7 poz., tab., wykr.

Twórcy

autor

Klasztorny M.

• Politechnika Warszawska, Instytut Mechaniki i Konstrukcji, ul. Narbutta 85, 02-524 Warszawa

autor

Gieleta R.

• Wojskowa Akademia Techniczna, Instytut Materiałoznawstwa i Mechaniki Technicznej, ul. Kaliskiego 2, 00-908 Warszawa

Bibliografia

• [1] Skrzypek J., Plastyczność i pełzanie, Teoria, zastosowania, zadania, PWN, Warszawa 1986.
• [2] Klasztorny M., Wilczyński A.P., Witemberg-Perzyk D., A rheological model of polymeric materials and identification of its parameters, J. Theoretical Applied Mechanics (PTMTS) 2001, 39, 1, 13-32.
• [3] Wilczyński A.P., The fractional exponential function as a master function for mechanical behaviour of plastics, Proc. 36th ANTEC Conf. 1978, 220-221.
• [4] Wilczyński A.P., Klasztorny M., Determination of complex compliances of fibrous polymeric composites, J. Composite Materials 2000, 34, 1, 1-27.
• [5] Rabotnov J.N., Elements of viscoelastic mechanics of solids (in Russian), Nauka Press, Moscow 1977.
• [6] Ferry J.D., Viscoelastic properties of polymers, John Wiley & Sons, Inc., New York 1970.
• [7] Klasztorny M., Wilczyński A.P., Constitutive equations of viscoelasticity and estimation of viscoelastic parameters of unidirectional fibrous polymeric composites, J. Composite Materials 2000, 34, 19, 1624-1639.