Crush energy absorption capability of carbon-epoxy and glass-epoxy composites

• Autorzy: Ochelski S. , Gotowicki P.

Warianty tytułu

PL

Zdolność pochłaniania energii uderzenia elementów z kompozytów węgiel/epoksyd i szkło/epoksyd

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy opisano doświadczalne badania zdolności pochłaniania energii przez kompozyty węglowo-epoksydowe i szklano-epoksydowe, których porównano wyniki badań. Na wartość pochłaniania energii przeanalizowano wpływ, takich czynników jak: rodzaj włókien wzmacniających, rodzaj struktury, geometria i kształty próbek, orientacja włókien w warstwie i sekwencja układania warstw. Przyjęto do badań próbki w postaci rurek i ściętych stożków. Doświadczalnie określono podstawowe właściwości mechaniczne kompozytów, przeznaczonych na elementy konstrukcji energochłonnej, które są niezbędne do numerycznej symulacji mechanizmu niszczenia, występującego podczas badań zdolności pochłaniania energii w czasie uderzenia. Badano też korzystny wpływ inicjatora niszczenia, wykonanego na krawędzi próbki, który powoduje zwiększenie wartości względnej energii absorbowanej (WEA). Zbadano wpływ grubości poszczególnych warstw kompozytu warstwowego na wartość WEA. W badaniach próbek w postaci ściętych stożków, analizowano wpływ grubości ścianki i połówkowego kąta stożka na wartość WEA.

EN

In the paper, experimental investigation of the energy absorption capability of carbon-epoxy and glass-epoxy composites was described. Influence of the following factors on the energy absorption capability was analysed: fibre reinforcement type, kind of structure, geometry and shape of specimens, orientation of fibres in a layer and stacking sequence of layers. Specimens in a shape of tubes and truncated cones were selected for testing. The basic mechanical properties of composites designed for elements of energy absorbing structure, essential for numerical simulation of the failure mechanism during the crash test, were determined experimentally. The favourable effect of the failure initiator, made at the specimen's edge, causing the increase in the specific absorbed energy (SAE), as well as the influence of the thickness of individual layers of the layered composite on the SAE value were also investigated. In the tests for truncated cone specimens, the influences of the specimen's thickness on the SAE value were analysed.

Słowa kluczowe

PL

kompozyty polimerowe; energia absorpcji; badania doświadczalne; transport; włókna węglowe

EN

polymer composites; absorption energy; experimental testing; transport; carbon fiber

• Wydawca: Łukasiewicz Research Network - Institute of Aviation ; European Science Society of Powertrain and Transport KONES Poland ; Wydawnictwo Instytutu Technicznego Wojsk Lotniczych
• Czasopismo: Journal of KONES
• Rocznik: 2007
• Tom: Vol. 14, No. 1
• Strony: 289--302
• Opis fizyczny: Bibliogr. 5 poz., rys.

Twórcy

autor

Ochelski S.

autor

Gotowicki P.

• Military Academy of Technology, Faculty of Mechanical Engineering Sylwestra Kaliskiego Street 2, 00-908 Warsaw, Poland tel. [phone], fax: [phone],

Bibliografia

• [1]       Wiggenraad, J. F.M., Zhang, X., Davies, G A. O., Impact damage prediction and failure analysis of heavily loaded, blade-stiffened composite wing panels, Composite Structures March 1998.
• [2]       Ochelski,   S.,  Metody  doświadczalne  mechaniki  kompozytów konstrukcyjnych,  WNT Warszawa 2004.
• [3]       Mamalis, A. G., Manolakos, DE, Viegelahn, GL Crashworthy Characteristics of Thin Fibre-Reinforced Composite Frusta Under Axial Collapse, International Journal of Vehicle Design, Vol. 10, No. 2, str. 165-174,1989.
• [4]       Farley, G. L., The Effects of Crushing Speed on the Energy-Absorption Capability of Composite Tubes, Journal of Composite Materials, Vol. 25, str. 1314-1329,1991.
• [5]       Farley, G. L, Jones, R. M., Energy Absorption Capability of Composite Tubes and Beams, NASA TM-101634, AVSCOM TR-89-B-003,1989.