Wyniki wyszukiwania - BazTech

Ograniczanie wyników

1 Composites Theory and Practice

1 2015

Znaleziono wyników: 1

Liczba wyników na stronie

Wyniki wyszukiwania

Wyszukiwano:
w słowach kluczowych: fibre-reinforced polymer composite

Sortuj według:

Ogranicz wyniki do:

The influence of impactor energy and geometry on degree of damage of glass fiber reinforced polymer subjected to low-velocity impact

Dadej K., Jakubczak P., Bieniaś J., Surowska B.

Composites Theory and Practice

2015

R. 15, nr 3

163--167

The presented research was devoted to determining the influence of impactor geometry on the degree and character of failure of a glass fibre reinforced epoxy matrix subjected to low-velocity impact. Furthermore, the relevance of impact energy and lay-up configuration of each composite plate were analysed. The subject of the tests were autoclave manufactured 8-ply glass/epoxy prepregs of the following lay-up [0/90]2s, [±45]2s and [0/±45/90]s. The laminates were subjected to low-velocity impact tests according to norm ASTM D7136 with the application of hemispherical impactors: 12.7 mm (0.5"), 25.4 mm (1") and 38.1 mm (1.5"), for three impact energies 5, 10 and 15 J. The conducted tests indicate the correlation between the diameter of the indenter and the load applied, on the degree and character of damage of the glass/epoxy composites, i.e. the higher the load, the greater the laminate failure, regardless of the lay-up configuration. Similarly, the degree of failure is greater when the diameter of the hemispherical impactor is smaller. The dominating types of failure are delaminations at the interface between the composite layers, and matrix cracks. This might occur as a result of considerable shear stresses at the laminate interface and delamination observed after impact with a smaller-diameter impactor. This is best observed in the case of a quasi-isotropic lay-up configuration, where the superposition of the delamination surface area was the highest. The use of a hemispherical impactor of the largest diameter causes bending stresses in the lower layers of the composite, and the presence of characteristic cracks in the matrix and/or at the fibre/matrix interface.

Celem pracy było określenie wpływu geometrii wgłębnika na stopień i charakter zniszczenia kompozytów o osnowie epoksydowej wzmacnianych włóknem szklanym poddanych obciążeniom dynamicznym o niskiej prędkości. Ponadto w pracy dokonano analizy wpływu energii uderzenia oraz konfiguracji laminatu o różnym ułożeniu poszczególnych warstw kompozytowych. Przedmiotem badań były 8-warstwowe laminaty o osnowie epoksydowej wzmocnionej włóknem szklanym w układach [0/90]2s, [±45]2s oraz [0/±45/90]s, wytworzone metodą autoklawową. Laminaty zostały poddane testom obciążeń dynamicznych zgodnie z normą ASTM D7136 z zastosowaniem wgłębnika półsferycznego o średnicach 12,7 mm (0,5"), 25,4 mm (1") oraz 38,1 mm (1,5") dla trzech energii uderzenia 5, 10 oraz 15 J. Wyniki przeprowadzonych badań wskazują na wpływ średnicy wgłębnika w zależności od energii uderzenia na stopień i charakter zniszczenia laminatów o osnowie epoksydowej wzmacnianej włóknem szklanym. Wraz ze wzrostem wartości energii obciążenia dynamicznego wzrasta stopień zniszczenia laminatów, niezależnie od konfiguracji warstw. Analogicznie, stopień zniszczenia wzrasta wraz ze zmniejszeniem średnicy wgłębnika półsferycznego. Dominującym charakterem zniszczenia są deliminacje na powierzchni rozdziału poszczególnych warstw kompozytowych oraz pęknięcia. Prawdopodobnie związane jest to z obecnością w strukturze kompozytowej dużych naprężeń ścinających na powierzchni rozdziału warstw i powstawaniem delaminacji przy obciążeniach dynamicznych wgłębnikami o mniejszych średnicach. W szczególności widoczne jest dla laminatu o układzie quasi-izotropowym o największej zmienności ułożenia poszczególnych warstw kompozytowych, w którym odnotowano największą superpozycję obszaru zniszczenia badanych laminatów. Zastosowanie natomiast wgłębnika o największej średnicy powoduje powstawanie naprężeń zginających w dolnych strefach kompozytu i obecność charakterystycznych pęknięć w materiale osnowy i/lub na powierzchni rozdziału włókno-osnowa.