Analiza numeryczna procesu pękania kompozytu PA 6 z włóknem szklanym

• Autorzy: Kwiatkowski D. , Dębski H.

Warianty tytułu

EN

Numerical analysis of composite fracture PA6 glass fiber carried out in the program ABAQUS

• Konferencja: Profesorskie Warsztaty Naukowe Profesora Roberta Sikory (16 ; 09-11.06.2011 ; Podlesice k. Myszkowa, Polska)
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przeprowadzono analizę numeryczną procesu pękania kompozytu PA6 z 25% zawartością włókna szklanego podczas trójpunktowego zginania próbki typu SENB. Analiza numeryczna prowadzona była w dwóch etapach. Pierwszy etap obliczeń stanowił wstępną analizę, pozwalającą oszacować poziom wytężenia kompozytu polimerowego w pobliżu wierzchołka rysy inicjującego proces pękania, oraz dokonać oceny możliwości wystąpienia dalszej propagacji (lub jej wykluczenie) w obszarze materiału. W drugim etapie obliczeń, odpowiadającym osiągnięciu krytycznej wartości ugięcia przeprowadzono obliczenia numeryczne uwzględniające rozwój i propagację pęknięcia z wykorzystaniem Cohesive Zone Method. Zastosowanym w obliczeniach MES narzędziem numerycznym jest program ABAQUS/Standard, posiadający nowoczesne procedury obliczeniowe w tym zakresie. Obliczenia numeryczne prowadzono z uwzględnieniem danych doświadczalnych określających warunki inicjacji procesu pękania danego kompozytu polimerowego. Wyniki obliczeń numerycznych zostały zweryfikowane z rezultatami badań doświadczalnych.

EN

The work carried out numerical analysis of the cracking process PA6 composite with 25% glass fiber content in three-point bending SENB specimen type. The numerical analysis was made in two steps. The first step was a preliminary analysis that allowed estimating the stress level in composite near to the rift top, that initiated the cracking process as well as forecasting the possibility of further propagation occurrence (or exclude this phenomenon) in the material region. In the second step of calculation, corresponding to the critical value of deflection, numerical calculations taking into account the development and propagation of crack were made, using Cohesive Zone Method. Used in the calculation of FEM numerical tool is the program ABAQUS / Standard, our modern computational procedures in this regard. The numerical calculations were made with the consideration of experimental data determined the conditions of cracking process initiation of the composite material. The results of numerical calculations were verified with results of experiments.

Słowa kluczowe

PL

kompozyt; poliamid; pękanie kompozytów; PA

EN

composite; polyamide; composites cracking; PA

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Inżynierii Materiałów Polimerowych i Barwników
• Czasopismo: Przetwórstwo Tworzyw
• Rocznik: 2011
• Tom: [R.] 17, nr 3
• Strony: 177--180
• Opis fizyczny: Bibliogr. 7 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Kwiatkowski D.

autor

Dębski H.

• Instytut Przetwórstwa Polimerów i Zarządzania Produkcją, Politechnika Częstochowska, Al. Armii Krajowej 19 C, 42-201 Częstochowa,

Bibliografia

• [1] Abaqus Theory Manual version 5.8, Hibbit, Karlsson & Sorensen, 1998.
• [2] Abaqus/Standard User’s Manual version 6.5, Hibbit, Karlsson & Sorensen, 2005.
• [3] Rakowski G., Kacprzyk Z.: Metoda Elementów Skończonych w mechanice konstrukcji, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2005.
• [4] Rusiński E., Czmochowski J., Smolnicki T.: Zawansowana metoda elementów skończonych w konstrukcjach nośnych, Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław 2000.
• [5] Osiński J.: Obliczenia wytrzymałościowe elementów maszyn z zastosowaniem metody elementów skończonych, Oficyna Wydawnicza PW., Warszawa 1997.
• [6] De Borst R.: Numerical Aspects of Cohesive-Zone Models, Eng. Fract. Mech., 2003, 70(14), p. 1743-1757.
• [7] Song Seong Hyeok, Paulino Glaucio H., Buttlar William G.: A bilinear cohesive zone model tailored for fracture of asphalt concrete considering viscoelastic bulk material, Engineering Fracture Mechanics, 73, (2006), p. 2829-2848.