Tytuł artykułu
Autorzy
Wybrane pełne teksty z tego czasopisma
Identyfikatory
Warianty tytułu
Modelling and assesment of the residual stresses in resins components
Języki publikacji
Abstrakty
Tworzywa termoutwardzalne są powszechnie stosowanymi materiałami izolacyjnymi w różnego rodzaju aparatach elektrycznych z zakresu średnich i wysokich napięć. W procesie ich przetwórstwa powstają w objętości materiału niejednorodne deformacje wynikające z występowania gradientów temperaturowych oraz nierównomiernej szybkości zachodzenia reakcji chemicznych. Dodatkowym czynnikiem nakładającym się na tak zdefiniowany stan układu jest interakcja materiału termoutwardzalnego z elementami współpracującymi, takimi jak metalowe części aktywne, których współczynniki liniowej rozszerzalności cieplnej w szerokim zakresie temperatur mogą znacznie różnić się od współczynników rozszerzalności żywicy stanowiącej izolację aparatu. W rezultacie, w komponentach żywicznych występują po przetwórstwie naprężenia o wartościach często zbliżonych do wartości wytrzymałości granicznej, które nie relaksują w całości na drodze dodatkowej obróbki cieplej. W pracy przedstawiono sposób modelowania naprężeń resztkowych powstających w komponentach żywicznych podczas procesu przetwórstwa tworzyw termoutwardzalnych. Badania zostały rozszerzone o eksperymentalną weryfikację wyników obliczeń przeprowadzoną w warunkach obciążeń cieplnych.
Thermosetting resins are commonly used as insulating materials in different types of medium and high voltage electrical devices. During manufacturing process, due to fluctuations of temperature and non-uniform curing rate, internal deformations occur leading to stress built-up in the product. This internal stress development may be additionally enhanced by interaction between resin and different type of active metallic inserts having significantly different values of thermal linear coefficients. As a result, value of stress close to mechanical strength of thermosetting material can be even expected in the structure after the manufacturing process. This type of residual stresses is difficult to remove by usual relaxation step and may have damaging effect on the durability of the products. In the paper experimental and numerical results of internal stresses development during manufacturing process of epoxy based component are presented. The verification of behavior of the epoxy resin material was done by strain gauge measurements on the thermally loaded real product component.
Czasopismo
Rocznik
Tom
Strony
171--179
Opis fizyczny
Bibliogr. 6 poz.,Wz., wykr., il., tab.
Twórcy
Bibliografia
- [1] Yang D.G., Jansen K.M.B., Ernst L.J., Zhang G.Q., van Driel W.D., Bressers H.J.L., Janssen J.H.J., Numerical modeling of warpage induced in QFN array molding process, Microelectronics Reliability 47 (2007) 310–318
- [2] Zhao L.G., Warrior N.A., Long A.C., A thermo-viscoelastic analysis of process-induced residual stress in fibre-reinforced polymer–matrix composites, Materials Science and Engineering A 452–453 (2007), 483–498
- [3] Ferry J.D., Viscoelastic Properties of Polymers, John Wiley and Sons: New York, 1980
- [4] Williams M.L., Landell R.F., Ferry J.D., The Temperature Dependence of Relaxation Mechanisms in Amorphous Polymers and Other Glass-forming Liquids, Journal of American Chemical Society 1955, 77, 3701-3707
- [5] O’Brien D.J., Mather P.T., White S.R., Viscoelastic Properties of an Epoxy Resin during Cure, Journal of Composite Materials, Vol. 35, No. 10, 883-904 (2001)
- [6] Sekuła R., Saj P., Nowak T., Kaczmarek K., Forsman K., Rautiainen A., Grindling J., 3-D Modeling Reactive Molding Processes: From Tool Development To Industrial Application, Advances in Polymer Technology, Vol. 22, No. 1, 1–14 (2003).
Typ dokumentu
Bibliografia
Identyfikator YADDA
bwmeta1.element.baztech-article-BGPK-2960-1703
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.