Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Symmetric, balanced cross-ply and diagonal-ply laminates. Global elastic properties and internal stresses

Lewiński J., Wilczyński A.

Kompozyty

|

2010

|

R. 10, nr 1

41-45

EN

In the work, research has been taken up on the problem of lead elimination from presently very popular technical Journal Composites [1] presented a paper by T. Niezgoda and M. Klasztorny, giving predicted values of elastic constants for a special case of balanced laminates. The present paper is influenced by the idea from the mentioned work, where the described case can be obtained without the use full methods of the theory of lamination, employing instead simple engineering techniques, which in turn can be solved symbolically and can bring a better understanding of the problems of lamination. The relations given here show the step by step procedure of obtaining the necessary elasticity relations and stress values. The main aim in presenting this paper is twofold. Primarily the employed methods are easy to understand and useful in the cases of first contact with the theory of lamination. Secondly, the method of obtaining presented results for diagonal-ply laminates, using a simple rotation of coordinates, is unique and to the Authors knowledge has not been published up to now. There are also other reasons for presenting this paper for not only there are insufficient data to follow the original procedure but also there is an error in the called literature, which now here is presented as [2]. Unfortunately this paper obtained by personal communication does not help much. Another item in this presentation is giving the exact, useful values of material constants for a diagonal laminate, together with values of acting stresses for this case, which may be of further use. As a result the present paper gives a detailed explanation of the procedure used in the homogenization process, shows application of this method to another commonly used composite and presents useful values of internal stresses, which decide on strength of the structure.

PL

Czasopismo Kompozyty [1] przedstawiło pracę T. Niezgody i M. Klasztornego, podającą przewidywane wartości stałych sprężystości specjalnego typu zrównoważonych laminatów. Praca obecna jest wywołana pomysłem pochodzącym z wymienionej publikacji, z którego wynika, że w specjalnych przypadkach możliwe jest przewidywanie własności laminatu, używając prostych metod inżynierskich, bez uciekania się do pełnej teorii laminowania. Przedstawienie niniejszej pracy ma dwa cele. Po pierwsze, zdaniem Autorów, zaprezentowana metoda jest bardzo przydatna, szczególnie w przypadku pierwszego kontaktu z teorią laminowania kompozytów i może być z pożytkiem stosowana podczas początkowych zajęć dydaktycznych z tych zagadnień. Przedstawiono krok po kroku proces tworzenia zależności opisujących wartości stałych sprężystości laminatu oraz wartości poszczególnych naprężeń. Celem drugim jest pokazanie wyjątkowo prostej metody uzyskiwania wyników w opisie laminatów diagonalnych, polegającej na prostym obrocie układu współrzędnych, nieznanej dotychczas zdaniem Autorów, z innych publikacji. Innym powodem opracowania obecnej pracy jest to, że ani z publikacji [1], ani z publikacji [2], błędnie cytowanej w wymienionej pracy przez obu autorów, a uzyskanej drogą osobistego przekazu, nie wynika jasno metoda postępowania, prowadząca do przedstawionych wyników. W efekcie tych stwierdzeń powstała niniejsza praca, pokazująca pełną drogę postępowania w badanych prostych przypadkach, co być może ułatwi przekazanie istoty aspektów teorii laminowania w prostej formie. Niezależnie od tego rozważono inny, równie prosty przypadek szczególny często występującego w praktyce laminatu, a także podano zależności umożliwiające określenie wartości naprężeń wewnętrznych, decydujących o wytrzymałości laminatu. Wreszcie w przypadkach prób oceny wpływu poszczególnych składników kompozytu czy laminatu na własności powstałego materiału zależności podane w formie symbolicznej okazują się bardzo przydatne.

2

Statistical analysis of experimental results in the in-plane shear test for a cross-ply vinylester-carbon laminate

Bondyra A., Gotowicki P.

Journal of KONES

|

2010

|

Vol. 17, No. 1

41-49

EN

The study presents experimental studies on a regular cross-ply laminate of a [(0/90) F]4S configuration. Each layer is made of VE 11-M vinylester resin (the manufacturer: "Organika-Sarzyna" Chemical Plants) reinforced with aplain carbon fabric (the manufacturer: C. Cramer GmbH & Co. KG Division E CC). The carbon fabric has the following parameters: Styles 430, filament Carbon 6K, substance 300 g/m , warp and weft 400/400 tex, 3.7/3.7 band/cm. Laminate was produced by ROMA private enterprise using the vacuum molding technology and technological parameters developed by ROMA taking into account the VE l J-M material specification. A program of the experimental studies was aimed on statistical analysis of measurement results of the in-plane shear modulus and the in-plane shear strength of the laminate. In investigations, the in-plane shear test was carried out in accordance to the PN-EN ISO 14129:1997 standard [1], but applying the modified procedure that takes into consideration the results of the previous research on the influence of a traverse velocity and of a number of stress cycles on static measurements of the in-plane shear modulus [2]. The mean value, the standard deviation and the two-sided 95 percent confidence interval for the mean value for the investigated quantities have been determined. Practical usefulness ofthe manufacture technology of the laminate was assessed.

3

Progressive failure modelling of transverse cracking in cross-ply laminates with double-edge-semicircular notches

Liu C. J., Nijhof A. H. J., Ernst L. J., Marissen R.

Engineering Transactions

|

2002

|

Vol.50, iss.4

287-303

EN

A local-global progressive failure finite element (FEM) model was created in combination with the maximum strain criterion on an individual layer scale to study the formation of transverse cracks in cross-ply laminates with double-edge-semicircular notches. It is assumed that the laminate is made of homogeneous orthotropic layers before the occurrence of the matrix failure. Then, the average reduced layer stiffness as a function of the applied load is separated from the reduced laminate stiffness. Additionally, a maximum strain strength criterion is applied on a very local scale of a single layer to induce the local matrix failure. The initiation, propagation and multiplication of the transverse cracks starting from the notch are predicted in this way. The influences of the laminar thickness and the notch-width aspect ratios were also studied. Furthermore, the stress distribution and redistribution caused by the initiation and propagation of the transverse cracks were calculated. In addition to the stress concentration caused by the circular notch, an extra stress concentration in the 0° layers is induced by the transverse cracks in the 90° layers. This stress redistribution will in turn initiate more local failures in the 0° layers or at the interface between the longitudinal and transverse layers. The simulated results show a good agreement with experimental observations.