Wyniki wyszukiwania - BazTech

Ograniczanie wyników

Znaleziono wyników: 2

Liczba wyników na stronie

Wyniki wyszukiwania

Wyszukiwano:
w słowach kluczowych: hybrydowe kompozyty warstwowe

Sortuj według:

Ogranicz wyniki do:

Naprężenia w hybrydowych kompozytach warstwowych typu FML spowodowane zmianą temperatury

Godzimirski J., Pietras A.

Technologia i Automatyzacja Montażu

2014

nr 2

107--112

Analiza wytężenia połączeń adhezyjnych pomiędzy warstwami komponentów tworzących hybrydowe kompozyty warstwowe daje możliwość kompleksowej oceny ich wytrzymałości. Ze względu, iż komponenty kompozytów typu FML cechują odmienne właściwości fizyczne (w tym również wartości współczynników rozszerzalności liniowej), uznano za celowe zbadanie oddziaływania zmian temperatury na powstające w materiale tzw. naprężenia termiczne. Analizę przeprowadzono w zakresie sprężystych i plastycznych odkształceń metalowego komponentu badanych materiałów, a rozpatrywanymi przypadkami były modele FML-i o budowie symetrycznej i niesymetrycznej. Wykazano, iż w kompozytach warstwowych o budowie symetrycznej obciążonych zmianą temperatury, małe wartości powstających naprężeń nie stanowią zagrożenia, które mogłoby spowodować zniszczenie połączeń adhezyjnych. W przypadku niesymetrycznej budowy hybrydowych kompozytów warstwowych zmiany temperatury powodują istotnie zwiększenie obciążeń połączeń adhezyjnych. Badania prowadzone były metodą symulacji numerycznej z wykorzystaniem do obliczeń wartości stałych materiałowych wyznaczonych w sposób eksperymentalny.

An analysis of an effort adhesive joint between the layers of components forming hybrid layer composites, allows for the comprehensive assessment of their strength. Due to the fact that the components of FML composites are characterized by different physical properties (including values of the linear expansion coefficients), it was considered appropriate to study the effects of temperature changes in the material of so-called thermal stress. The analysis was carried out in a range of elastic and plastic deformation of the metal component of tested materials, and all the considered cases were FMLs models of symmetrical and asymmetrical structure. The results have shown that in the layer composites of symmetrical structure that were put under the pressure of temperature changes, a small value of achieved stresses did not prove to be a treat, and it did not cause a failure of the adhesive joint. However, in the case of the asymmetrical structure of a hybrid layer composites, the changes of temperature caused increasing encumbrances against the adhesive joint. The examination conducted in this analysis was the numerical simulation method with permanent material values that were appointed by an experiment.

Numeryczna analiza wytrzymałości hybrydowych kompozytów warstwowych

Godzimirski J., Pietras A.

Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej

2012

Vol. 61, nr 3

129-146

Kompozyty typu FML to laminaty zbudowane z łączonych adhezyjnie cienkich warstw metalowych i kompozytów polimerowych wzmacnianych włóknami. Przeprowadzono analizy numeryczne, których celem było oszacowanie wpływu sposobu obciążenia takich materiałów na ich wytrzymałość oraz możliwości kształtowania części z nich metodą gięcia. Zniszczenie hybrydowych kompozytów warstwowych może polegać na przekroczeniu wytrzymałości doraźnej któregoś komponentu lub delaminacji spowodowanej odrywaniem lub ścięciem międzywarstwowym połączenia adhezyjnego. W obliczeniach numerycznych uwzględniono ortotropowe właściwości komponentu kompozytowego i sprężysto-plastyczne komponentu metalowego oraz siły adhezji między łączonymi warstwami badanego materiału. Niezbędne do obliczeń stałe materiałowe wyznaczono eksperymentalnie dla kompozytu typu Glare (adhezyjnie połączone warstwy stopu aluminium oraz kompozytu szklano-epoksydowego). Eksperymentalnie wyznaczono również wytrzymałość na odrywanie kompozytu szklano-epoksydowego od stopu aluminiowego, a na podstawie danych literaturowych oszacowano wytrzymałość na ścinanie syciwa epoksydowego. Analizowano naprężenia w kompozycie warstwowym obciążonym poprzez rozciąganie, zginanie oraz skręcanie. Stwierdzono, że przy skręcaniu takiego materiału może wystąpić zniszczenie polegające na delaminacji oraz że po przekroczeniu granicy plastyczności komponentu metalowego w trakcie rozciągania, obciążenia przenoszone są głównie przez komponent kompozytowy. Z obliczeń numerycznych wynika również, że praktycznie nie ma możliwości kształtowania części z materiałów typu Glare metodą gięcia. Na podstawie przeprowadzonych analiz można również stwierdzić, że modelowanie w obliczeniach numerycznych części wykonanych z kompozytów warstwowych elementami powłokowymi nie pozwala uwzględnić wszystkich mechanizmów możliwych zniszczeń takich materiałów.

FML composites are laminates made of adhesively joined thin metal layers and reinforced with fibers composites polymers layers. Aim of numerical analysis was to estimate loading effect on strength of these materials and opportunities to change their shape with bending method. Hybrid composite can be destructed when ultimate strength would exceed in one of components or delamination caused tensile or interlayer shear of adhesive bonds. Conducted numerical analysis considered orthotropic composite properties, elastic-plastic metal properties and adhesive strength between surfaces of researched material. Composite Glare type (adhesively joined layers of aluminum alloy and glass-epoxy composite) properties (materials constants) were experimentally tested. Tensile strength of adhesive bond between glass-epoxy composite and metal alloy layers was experimentally determined as well. Shear strength of epoxy impregnate was taken from the literature. The stresses has been analysed in laminar composite loaded by tensile, bending and torsion. Analysis of torsion showed that dealmination between FML layers can be the result of destruction. The tensile analysis showed that if the stress in metal exceeds the yield point, the loads are transformed mainly by composite layers. Numerical calculations showed that Glare type composite cannot be formed by bending. Additionally, it may be concluded that numerical analysis, where FML type composites are modelled using only shell elements, does not reveal all their destruction mechanisms.