Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Kryteria wytrzymałościowe dla kompozytów polimerowych przy obciążeniach zależnych od czasu

Witemberg-Perzyk D.

Kompozyty

|

2008

|

R. 8, nr 1

22-25

PL

W wielu pracach stwierdzono wpływ przebiegu obciążania (lub deformacji) w czasie, czyli historii odkształcenia, na naprężenie niszczące dla materiałów reologicznych, w tym kompozytów polimerowych. Do opisu tego typu efektów mogą być zastosowane kryteria zniszczenia, wykorzystujące pojęcia składników właściwej energii odkształcenia postaciowego, a w szczególności ich rozszerzone wersje, uwzględniające akumulację i dysypację energii wskutek zjawisk reologicznych. Celem niniejszej pracy była ocena stosowalności tych kryteriów dla wybranego kompozytu polimerowego w próbach jednoosiowego rozciągania z różnymi programami obciążania. Stwierdzono, że żadna ze składowych energii odkształcenia nie jest stała, a zatem nie może być bezpośrednio zastosowana jako kryterium zniszczenia.

EN

The mechanical properties of polymer materials, including composites, can be significantly time-dependent. In particular, an influence of the course of loading or deformation, i.e. history effect, on failure stress has been observed and described in several previous works. An acknowledged approach to the formulation of the failure criterion of inelastic materials is that utilizing the specific strain energy concept. In the present work tensile strength of a woven fiber reinforced thermoplastic composite was investigated. The tensile tests were carried out in the warp direction, using the MTS model 810 machine, which allowed arbitrary load or cross-head displacement programming in time. Two basic types of loading programs were examined: monotonic with two different machine cross-head speeds 0.05 mm/min and 5 mm/min as well as creep at several constant load levels, preceded by fast monotonic loading. The stored and dissipated energy components were calculated from a rheological material model consisting of the following elements connected in series: Hook's term, time-independent plastic term responsible for deviation of the stress-strain curve due to proceeding structure damages as well as Kelvin's and Newton's terms, responsible for time-dependent energy dissipation and conservation. The model's parameters were calculated by fitting the theoretical curves to stress-strain-time experimental results using the simulated annealing optimization method. The results presented indicate that none of the main energy components is constant, but all of them seem to be linear functions of the failure stress and, consequently, they cannot be directly used as a failure criterion. The failure criterion requires further elaboration and validation for various types of time-load time-dependencies. A good starting point may be the stored strain energy, modified by including its dependency on stress.

2

Application of density as a parameter in description of failure stress under uniaxial loading of softwood in LR orthotropy plane

Galicki J.

Archives of Mechanics

|

2007

|

Vol. 59, nr 1

21-33

EN

A description of failure stress for tension and compression of pinewood in the LR orthotropy plane, in accordance with the Mises, Ashkenazi-Ganov and Tsai-Wu criteria, is presented in the work. The tests for pinewood has shown that strength depends on density along the L-direction. This dependence was used for the description of the pinewood failure stress. The choice of the criterion was determined by the possibility to describe correctly the failure stress, assuming that the failure stress function goes through the values of strength obtained from the tests in the L and R directions. An analysis of the above criteria leads to the choice of the Ashkenazi-Ganov criterion as the most precise criterion describing the experimental data.

3

Influence of loading course on failure stress of glass fabric reinforced polycarbonate composite

Witemberg-Perzyk D., Boczkowska A., Pakieła Z.

Kompozyty

|

2005

|

R. 5, nr 1

51-55

EN

Tensile strength of woven glass reinforced composites with polycarbonate matrix was investigated. Several types of loading programs were examined: monotonic with different strain rates, monotonic with preceding loading up to different values of the stress and subsequent unloading, creep at several constant load levels preceded by fast monotonic loading. Additionally, the composite matrix structural changes at the composite failure were monitored through measurements of the degree of whiteness (fogging) occurring in the matrix material. The experimental results have pointed out the basic types of the course of loading or deformation in which the history effect on failure stress is significant for the examined material. It was found that unloading, i.e. stress relief, has no remarkable influence. Significantly lower failure stresses were obtained for the loading programs which included creep at constant load, compared to all other cases, which revealed similar failure stress values. In particular, the change of strain rate, within the limits of two orders of magnitude in simple monotonic loading tests, had practically no influence on failure stress. The degree of whiteness of the matrix in creep tests was significantly higher compared to both fast and low rate monotonic loading tests, however no regularity was observed for the tests which included unloading. It is concluded that the phenomena associated with matrix damage may significantly influence the strength of the investigated composite. A further research, aimed at explanation of the creep effect on the composite failure stress, is necessary.

PL

Przedmiotem badań była wytrzymałość na rozciąganie kompozytu o osnowie z poliwęglanu wzmacnianego tkaniną z włókien szklanych. Zbadano szereg typów programów obciążania: monofoniczne z różnymi prędkościami odkształcenia, monotoniczne ze wstępnym obciążeniem do różnych wartości i odciążeniem, pełzanie przy różnych poziomach stałego obciążenia poprzedzone szybkim obciążeniem. Dodatkowo śledzono zmiany strukturalne w osnowie poprzez pomiary stopnia zbielenia (zmętnienia). Wyniki doświadczalne wskazały podstawowe typy przebiegów obciążania lub odkształcania, przy których wpływ historii na naprężenie niszczące jest dla badanego materiału znaczący. Stwierdzono, że odciążanie nie ma zauważalnego wpływu na naprężenie niszczące. Znacząco niższe wartości otrzymano natomiast dla tych programów obciążania, które obejmowały pełzanie przy stałym obciążeniu, w porównaniu do wszystkich innych przypadków, dla których uzyskiwano zbliżone wartości naprężeń niszczących. W szczególności zmiana prędkości odkształcania w granicach dwóch rzędów wielkości praktycznie nie miała wpływu na wartość naprężenia niszczącego. Stopień zbielenia osnowy w próbach pełzania był znacząco wyższy w porównaniu do prób, w których stosowano obciążania monotoniczne, zarówno z małą, jak i dużą prędkością odkształcania, jednakże nie zaobserwowano prawidłowości dla prób obejmujących odciążanie. Można sądzić, że zjawiska związane ze zniszczeniem osnowy mogą istotnie wpływać na wytrzymałość badanego kompozytu. Stwierdzono, że niezbędne są dalsze badania w celu wyjaśnienia wpływu pełzania na naprężenie niszczące kompozytu.