Koncepcja metodologii oceny stopnia degradacji laminatów

• Autorzy: Katunin A. , Moczulski W.

Warianty tytułu

EN

The conception of a methodology of degradation degree evaluation of laminates

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Praca dotyczy detekcji i identyfikacji uszkodzeń w elementach maszyn z laminatów oraz prognozowania ich propagacji podczas pracy elementu. Rozpatruje się dwa przypadki uszkodzeń: delaminacje i nieciągłość włókien zbrojących. Przy modelowaniu rozpatruje się dwa przypadki modeli: płytę kołową utwierdzoną na brzegu oraz belkę wspornikową. Materiałem modeli oraz próbek jest transwersalnie izotropowy laminat. W pierwszej fazie badań są budowane modele matematyczne dla identyfikacji częstości podstawowej drgań dla płyty i belki i weryfikowane na podstawie modeli MES oraz eksperymentu W kolejnej fazie badań najpierw jest przeprowadzana analiza zmęczeniowa belki dla określenia parametrów obciążenia i liczby cykli do wystąpienia uszkodzeń. Budowany jest także model numeryczny do termomechanicznej analizy sprzężonej w celu identyfikacji optymalnej częstości wymuszenia w teście zmęczeniowym z uwzględnieniem temperatury samowzbudnej powstającej między warstwami na skutek tarcia. Podczas testu zmęczeniowego jest mierzona siła wymuszenia, przemieszczenia i temperatura samowzbudna, a także zliczana jest liczba cykli. Na podstawie badań można wnioskować o wpływie uszkodzeń i ich propagacji na cykl życia laminatu.

EN

This paper aims at recognizing and classifying faults in laminate elements of machinesand predicting propagation of faults during operation of the element. In the pre-processing phase we built mathematical models of identifi cation of the fi rst natural frequency for the plate and beam and then verifi ed it using the frequency numerical analysis based on FEM and the experiment. During the processing phase the fatigue test must take place. First the element is analysed in the fatigue numerical analysis in order to identify the parameters of loading and the number of cycles before crack initialization. Also at this time we are able to analyse the thermal mechanical coupling. This analysis is needed to identify the optimal loading frequency in the fatigue experimental test whilst considering the self-activating temperature between laminas in the laminate evoked by friction. In fatigue test the loading force, displacements and self-activating temperature are measured and the number of cycles is counted. Also we can conclude about the infl uence of the faults and its propagation to the life cycle of laminate.

Słowa kluczowe

PL

diagnostyka laminatów; modelowanie MES; temperatura samowzbudna

EN

diagnosis laminates; FEM modelling; self-activating temperature

• Wydawca: Polskie Naukowo-Techniczne Towarzystwo Eksploatacyjne
• Czasopismo: Eksploatacja i Niezawodność
• Rocznik: 2009
• Tom: nr 1
• Strony: 33--38
• Opis fizyczny: Bibliogr. 8 poz.

Twórcy

autor

Katunin A.

autor

Moczulski W.

• Department of Fundamentals of Machinery Design Faculty of Mechanical Engineering Silesian University of Technology Konarskiego 18A, 44-100 Gliwice, Poland,,

Bibliografia

• [1] Bełzowski A.: Degradacja mechaniczna kompo zytów polimerowych. Metody oceny wytrzyma łości długotrwałej i stopnia uszkodzenia, Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław 2002, 176 s.
• [2] Hyla I., Śleziona J.: Kompozyty. Elementy mechaniki i projektowania, Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice 2004, 258 s.
• [3] Jaroszewicz J., Zoryj L.: Metody analizy drgań osiowosymetrycznych płyt kołowych z zastosowaniem funkcji wpływu Cauchy’ego, Wydawnictwo Politechniki Białostockiej, Białystok 2005, 120 s.
• [4] Katunin A.: Modelowanie częstości drgań własnych płyty kołowej transwersalnie izotropowej, II Studencka Konferencja Naukowa „Metody Komputerowe – 2008”, Gliwice 2008, s. 17-20.
• [5] Katunin A.: O modelowaniu temperatury samowzbudnej w laminacie, II Studencka Konferencja Naukowa „Metody Komputerowe – 2008”, Gliwice 2008, s. 21-24.
• [6] Mackiewicz S., Góra G.: Ultradźwiękowe bada nia konstrukcji kompozytowych w przemyśle lotniczym, XI Seminarium „Nieniszczące badania materiałów”, Zakopane 2005.
• [7] Pilker W.D.: Formulas for stress, stain and structural matrices (2nd edition), John Wiley and Sons, 2005, 1571 p.
• [8] Woźniak Cz. (red.): Mechanika sprężystych płyt i powłok, Mechanika Techniczna, VIII tom, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2001, 768 s.