Nośność i postacie zniszczenia bezadhezyjnego połączenia metal-kompozyt do wprowadzania obciążeń skupionych w struktury kompozytowe z preimpregnatów węglowych

• Autorzy: Tomasiewicz J. , Czarnocki P.

Warianty tytułu

EN

Load capacity and failure modes of non-adhesive metal-composite joint serving the purpose of introducing concentrated loads in composite structures made with carbon fibre prepregs

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W celu poznania nośności statycznej, przebiegu zmian sztywności oraz postaci zniszczenia bezadhezyjnego połączenia metal-kompozyt (BPMK), stanowiącego węzeł do wprowadzania obciążeń skupionych w powłoki nośne wykonane z preimpregnatów węglowych w technologii VBO (Vacuum-Bag-Only), przeprowadzono próby nośności elementu badawczego modelującego fragment struktury nośnej płatowca. Wyniki porównywano z wynikami uzyskiwanymi dla takiego samego węzła z kompozytem wykonanym techniką przesycania kontaktowego. Mimo lepszych własności wytrzymałościowych preimpregnatu nośność BPMK dla tego surowca okazała się nieco niższa w stosunku do rozwiązania referencyjnego. Prawdopodobną tego przyczyną jest większa koncentracja naprężeń normalnych oraz stycznych wynikająca z różnić w objętościowym udziale zbrojenia oraz sposobie formowania laminatu w obu porównywanych przypadkach. Badania metodą tomografii komputerowej wykazały, iż zniszczenie laminatu zaczyna się po stronie ściskanej węzła.

EN

Test were carried out to determine the load capacity, stiffness changes and failure modes of the non-adhesive metal-composite joint used for application of concentrated loads to composite shell structures made of carbon-epoxy VBO (Vacuum-Bag-Only) prepregs. These test results were compared against those obtained for similar joint designed for application of concentrated load to composite shell structure made with wet lay-up method. In spite of better mechanical properties of composite made with prepregs the load capacity of the former was slightly lower than that of the latter. The reasons for this can be higher normal and shear stress concentrations resulting from the difference in fibre volume fraction and the way the reinforcement layers were laid down. The results of CT (Computed Tomography) inspection indicated that the laminate failure initiated in the region of structure subjected to compression.

Słowa kluczowe

PL

wytwórnia lotnicza; statek powietrzny; połączenie bezadhezyjne; połączenie metal-kompozyt; preimpregnat; prepreg; VBO; BPMK; tomografia komputerowa; CT

EN

manufacture aircraft; aircraft; non-adhesive joint; metal-composite joint; prepreg; pre-impregnated; VBO; BPMK; computed tomography; CT

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Inżynierii Materiałów Polimerowych i Barwników
• Czasopismo: Przetwórstwo Tworzyw
• Rocznik: 2014
• Tom: [R.] 20, nr 6 (162)
• Strony: 537--541
• Opis fizyczny: Bibliogr. 7 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Tomasiewicz J.

• Politechnika Warszawska, Wydział Mechaniczny Energetyki i Lotnictwa; Instytut: Techniki Lotniczej i Mechaniki Stosowanej, Zakład: Samolotów i Śmigłowców

autor

Czarnocki P.

• Politechnika Warszawska, Wydział Mechaniczny Energetyki i Lotnictwa; Instytut: Techniki Lotniczej i Mechaniki Stosowanej, Zakład: Samolotów i Śmigłowców

Bibliografia

• [1] Fink A., Kolesnikov B.: European Space Agency (Special Publication) ESA SP 2005, nr 581, s. 843-848
• [2] Pantelakis Sp., Tserpes K.I.: Science China Physics, Mechanics and Astronomy 2014, nr 57/1, s. 2-11
• [3] Filipiak J., Kędzierski J., Świtkiewicz R.: Patent polski nr 146658, 1989
• [4] Rodzewicz M.: Przegląd Mechaniczny 2004, nr 9, s. 28-32.
• [5] Święch Ł., Zacharzewski J.; Selected Engineering Problems 2013, nr 3, s. 203-208
• [6] Frączek W.: Sprawozdanie z Projektu Badawczego Nr 5T12C04525, 2006
• [7] Cytec Industries Inc, PDS1191 - MTM46, 2013, issue 7a