Porównanie zdolności pochłaniania energii kompozytów winyloestrowych z epoksydowymi

• Autorzy: Ochelski S. , Gotowicki P.

Warianty tytułu

EN

Comparison of energy absorption capacity of vinylester and epoxy composites

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy opisano doświadczalne badania zdolności pochałaniania energii przez elementy energochłonne w kształcie rurek, wykonane z kompozytów o osnowie epoksydowej (E-53) i winyloestrowej (VE-2MM) wzmocnionych włóknami węglowymi i szklanymi. Podano wyniki badań właściwości mechanicznych żywic winyloestrowej i epoksydowej oraz kompozytów ortotropowych o osnowie VE i E wzmocnionych tkaninami węglowymi i szklanymi, z których wykonano próbki. Podano także wyniki badań wpływu rodzaju włókien oraz osnowy na zdolność pochłaniania energii. Badania doświadczalne prowadzono na standatdowej maszynie wytrzymałościowej ISTRON 8802, przy prędkości obciążenia (prędkości trawersy maszyny) równej 40 mm/min. Wyniki badań przedstawiono w postaci zależności siły niszczącej od odkształcenia (skrócenia próbki) oraz tabel, w których zawarto właściwości mechaniczne kompozytów. Zależności względnej energii absorbowanej WEA od struktury kompozytu dla elementów z kompozytów o takim samym wzmocnieniu i jednakowej strukturze dla żywic VE i E zestawiono na wykresach. Przedsyawione fotografie próbek ilustrują mechanizmy niszczenia badanych elementów energochłonnych. Na podstawie wyników badań próbek w kształcie rurek wykonanych z kompozytów szkło/epoksyd i węgiel/epoksyd oraz szkło/winyloester i węgiel/winyloester można stwierdzić, że największą WEA mają próbki wykonane z kompozytu winyloestrowego wzmocnionego włóknami węglowymi, których warstwy zewnętrzne i wewnętrzne są wykonane z rowingowych tkanin przejmujących naprężenia obwodowe, natomiast warstwy wewnętrzne - z włóknami ułożonymi równolegle do osi próbki, zwiększającymi wytrzymałość na zginanie. Wysoką zdolność pochłaniania energii wykazał kompozyt wzmocniony matą szklaną. Próbki wykonane z kompozytów o osnowie winyloestrowej wykazały WEA wyższą od próbek z żywicą epoksydową, średnio o 13% dla próbek wzmocnionych włóknami szklanymi i o 21% dla próbek wzmocnionych włóknami węglowymi.

EN

Experimental investigations of energy absorption capacity of carbon and glass fiber-reinforced epoxy (E-53) and vinylester (VE-2MM) composite tubes were presented in this paper. Mechanical properties of vinylester and epoxy resins as well as vinylester and epoxy orthotropic composites reinforced with carbon and glass fabric were researched. In addition the influence of the sort of fibre and matrix on the energy absorption capacity was investigated. Experimental tests were conducted on universal testing machine INSTRON 8802 at a constant crosshead displacement rate of 40 milimeters per minute. The results of the experimental tests for specimens were depicted in the relation of compressive force-displacement whereas the mechanical absorbing energy and composite structures for specimens made from composites with the same reinforcement and equal structure for both vinylester and epoxy resin were compared in the form of graphs. Failure mechanism of tested specimens were shown in photographs. Based on the obtained results for the carbon/epoxy and glass/epoxy as well as for carbon/vinylester composite tubes, it was concluded that specimens made from carbon fiber-reinforced vinylester composite have the highest relative absorbing energy. It was caused by resistance of inner and outer layers of rowing fabric to circumferential stress and by increased bending strength of inner layer of fibers parallel to the specimen axis. The glass mat reinforced composite was also characterized by the high energy absorption capaxity. The specimens made from vinylester composites have better relative absorbing energy than those made from epoxy, approximately 13% and 21% greater for glass and carbon reinforced specimens, respectively.

Słowa kluczowe

PL

kompozyty polimerowe; energia absorpcji; badania doświadczalne

EN

polymer composites; energy absorbing; experimental tests

• Wydawca: Wojskowa Akademia Techniczna im. Jarosława Dąbrowskiego
• Czasopismo: Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej
• Rocznik: 2008
• Tom: Vol. 57, nr 2
• Strony: 7--14
• Opis fizyczny: Bibliogr. 1 poz., tab., wykr.

Twórcy

autor

Ochelski S.

autor

Gotowicki P.

• Wojskowa Akademia Techniczna, Wydział Mechaniczny, Katedra Mechaniki i Informatyki Stosowanej, 00-908 Warszawa, ul. S. Kaliskiego 2

Bibliografia

• [1] S. Ochelski, Metody doświadczalne mechaniki kompozytów konstrukcyjnych, WNT, Warszawa, 2004.