Przebieg zniszczenia przy statycznym zginaniu laminatów poliestrowo-szklanych o wzmocnieniu zszywanym

• Autorzy: Kozioł M. , Śleziona J.

Warianty tytułu

EN

Failure progress of stitched reinforced polyester - glass laminate at static bending

• Konferencja: Materiały polimerowe POMERANIA-PLAST (Kołobrzeg 23-25 maja 2007)
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Zbadano przebieg zniszczenia w warunkach trójpunktowego zginania statycznego próbek laminatów żywica poliestrowa - tkanina szklana klasycznych (niezszywanych) oraz ze wzmocnieniem zszywanym. Przebieg zniszczenia rejestrowano fotograficznie oraz dokonywano zapisu sygnału emisji akustycznej. Stwierdzono, że zainicjowanie badanego procesu w laminatach zarówno zszywanych, jak i niezszywanych zachodzi na drodze delaminacji. W laminatach zszywanych jest ona przy tym wyraźnie ograniczona przez szwy, ponieważ siły wywołujące naprężenia styczne lub translaminarne są w tym przypadku przenoszone przez szwy na warstwy wzmocnienia. Laminat zszywany charakteryzuje mniej gwałtowny przebieg zniszczenia niż laminat klasyczny. W kompozycie niezszywanym w chwili osiągnięcia przez materiał maksimum naprężenia dominującym mechanizmem zniszczenia jest delaminacyjne pękanie osnowy, w laminacie zszywanym natomiast dominujące jest pękanie włókien. W tym ostatnim zaobserwowano znaczniejszą niż w laminacie klasycznym liczbę elementarnych pęknięć obu składników, co jest prawdopodobnie efektem obecności większej ilości defektów struktury.

EN

The course of failure of polyester-glass fabric laminates, classic (non-stitched) and stitched ones (Fig. 1, 2), has been studied at three-point static bending tests of the samples. The failure progress was recorded using photographic (Fig. 3-5) and acoustic emission (Fig. 6-9) methods. It was found that failure process initiation in stitched or non-stitched laminates run by delamination. Delamination in stitched laminates is clearly limited by stitches as the forces causing tangential or translaminar stresses are carried by the stitches to reinforcement layers in a laminate. So the stitched laminate shows milder failure progress than the classic one. At the moment of reaching the maximal stress a dominant failure mechanism in non-stitched composite is delaminating cracking of a matrix while in stitched laminate - cracking of reinforcing fibers. In the latter the higher number of elementary cracks of both components was observed than in classic one, what probably resulted from the higher number of structural defects.

Słowa kluczowe

PL

kompozyt; żywica poliestrowa; włókno szklane; laminat zszywany; zginanie statyczne; przebieg zniszczenia

EN

composite; polyester resin; glass fiber; stitched laminate; static bending; failure progress

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Chemii Przemysłowej
• Czasopismo: Polimery
• Rocznik: 2008
• Tom: T. 53, nr 11-12
• Strony: 876--882
• Opis fizyczny: Bibliogr. 22 poz.

Twórcy

autor

Kozioł M.

autor

Śleziona J.

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

Bibliografia

• 1. Prichard J. C., Hogg P. J.: Composites 1990,21,503.
• 2. Liu D: /. Reinf. Piast. Compos. 1990, 9. 59.
• 3. Su K. B.: ASTM STP 1989,1044, 279.
• 4. Chung W. C., Jang B. Z., Chang T. C., Hwang L R., Wilcox R. C.: Mater. Sci. Eng. A 1989,112,157.
• 5. Jang B. Z., Cholakara M., Jang B. P, Shih W. K.: Polym. Eng. Sci. 1991,31,40.
• 6. Cantwell W. J., Morton J.: Composites 1991, 22, 347.
• 7. Mayadas A., Pastore C., Ko F. K: „Proceedings of 30th International SAMPE Symposium", 19—25 marca 1985 r., mat. konf. str. 1284—1293.
• 8. Chan W. S.: /. Compos. Technol. tfes.1991,14, 91.
• 9. Jain L. K., Mai Y.-W.: Recent work on stitching of laminated composites — theoretical analysis and ex-periments, Proceedings of Eleventh International Conference on Composite Materials, Gold Coast, Australia, 1997.
• 10. Stickler P B., Ramulu M.: Mater. Des. 2002, 23, 751.
• 11. Reeder J. R., Glaessgen E. H.: /. Reinf. Piast. Compos. 2004,23, nr. 3, 249.
• 12. Mouritz A. P, Bannister M. K., Falzon P. J., Leong K. H.: Composites: Part A 1999, 30,1445.
• 13. Dow M. B., Dexter H. B.: „Development of stitched, braided and woven composite structures in the ACT program and at Langley Research Center (1985 to 1997). Summary and bibliography, Raport NASA TP-97-206234,1997.
• 14. Rhee K. Y, Kim H. J., Park S. J.: Composites: Part B 2006,37,21.
• 15. Mouritz A. P: Compos. Sci. Technol. 1995, 55, 365.
• 16. Mouritz A. P: Composites: Part A 1996, 27,525.
• 17. Mouritz A. P: Composites: Part B 2001, 32,431.
• 18. Shah Khan M. Z., Mouritz A. P: Compos. Sci. Technol 1996,56,695.
• 19. Kozioł M., Hyla L, Rutecka M.: „Nowe Technologie i Materiały w Metalurgii i Inżynierii Materiałowej. XII Seminarium Naukowe", Katowice 2004, mat. konf. str. 173—178.
• 20. Kozioł M.: „Materiały i Technologie XXI Wieku. VI Międzynarodowa Studencka Sesja Naukowa", Katowice 2004, mat. konf. str. 79—84.
• 21. Kozioł M., Śleziona J.: Inż. Mater. 2006,151, nr 3,616.
• 22. Reifsnider K. L.: „Service induced damage in composite structures, Handbook of composites, t. 2. Structures and design", Amsterdam, 1988.