Wyniki wyszukiwania - BazTech

Ograniczanie wyników

1 Kompozyty

1 2011

Znaleziono wyników: 1

Liczba wyników na stronie

Wyniki wyszukiwania

Wyszukiwano:
w słowach kluczowych: polimerowe kompozyty laminowane

Sortuj według:

Ogranicz wyniki do:

Investigation of dynamic behaviour of laminated composite plates under cyclic loading

Katunin A., Fidali M.

Kompozyty

2011

R. 11, nr 3

208-213

Polymeric laminated composites show great potential in many engineering applications, especially in the aircraft industry, owing to their specific strength properties. Many machine components made of polymeric laminates are subjected to intensive vibrations. According to the viscoelastic nature of such composites, some specific effects e.g. energy dissipation could be observed during cyclic vibrations. Therefore, it is necessary to understand this behaviour and to develop appropriate methods and models for diagnostics and monitoring purposes. In this work the authors present the results of an experimental investigation into the vibration response of cyclically loaded glass-fiber reinforced polymeric (GFRP) rectangular plates. Initially, the frequency response functions (FRF) for the investigated specimens of various lengths were obtained during laboratory experiments. The natural frequencies of the specimens were determined based on their FRF. Then, the specimens were loaded on the first three natural frequencies to obtain characteristics showing the phenomenon of energy dissipation. Dynamic testing was carried out using a laser vibrometer and a piezoelectric force sensor. The evolution of the dynamic moduli was investigated based upon the measurement results, allowing estimation of the empirical model of material energy loss, necessary in building and testing the analytical model of the self-heating properties of the specimen material. The influence of an excitation frequency and the length of the specimens on their dynamic behaviour was additionally studied. The results of the conducted research could be successfully applied in diagnostics and structure health monitoring (SHM) applications and could be used to develop fatigue and fracture models of viscoelastic GFRP laminated composites.

Laminowane kompozyty polimerowe z uwagi na wyjątkowe własności wytrzymałościowe mają duży potencjał do zastosowań w wielu aplikacjach inżynierskich, zwłaszcza w przemyśle lotniczym, motoryzacyjnym czy też maszynowym. Wiele elementów maszyn wykonanych z laminatów polimerowych poddawanych jest wibracjom o dużej intensywności. Z uwagi na lepkosprężystą naturę tego typu kompozytów podczas ich drgań można zaobserwować specyficzne charakterystyczne dla nich efekty, takie jak np. dyssypacja energii. Dlatego konieczne jest zbadanie i zrozumienie ich zachowania przy długotrwałych wymuszeniach dynamicznych oraz opracowanie odpowiednich modeli, a także metod pozwalających w skuteczny sposób monitorować i diagnozować ich stan techniczny. W niniejszej pracy autorzy przedstawiają wyniki badań eksperymentalnych polimerowych płyt prostokątnych zbrojonych włóknem szklanym, dotyczących częstotliwościowej identyfikacji charakterystyk wybranych parametrów dynamicznych podczas wymuszeń rezonansowych. Badania składały się z dwóch etapów. Pierwszy etap polegał na identyfikacji funkcji odpowiedzi częstotliwościowych dla próbek o różnych długościach. Pozwoliło to na określenie częstotliwości własnych drgań próbek. W drugim etapie próbki były pobudzane do drgań rezonansowych o częstotliwościach odpowiadających pierwszym trzem częstościom giętych drgań własnych. W trakcie badań pozyskano sygnały pozwalające wyznaczyć krzywe histerezy w funkcji czasu wymuszenia. Na potrzeby badań stosowano układ pomiarowy, w skład którego wchodziły m.in. wibrometr laserowy i czujnik siły. Na podstawie zmierzonych sygnałów wyznaczono obwiednie wartości szczytowych sygnałów siły i zastosowano je do identyfikacji modelu empirycznego. Na podstawie danych pomiarowych przeanalizowano zmianę modułów dynamicznych. Zbadano wpływ częstotliwości wymuszenia oraz długości próbek na ich zachowanie dynamiczne. Na podstawie uzyskanych wyników stwierdzono, że zaproponowany model może być skutecznie zastosowany do rozwoju modeli zmęczeniowych i wytężeniowych lepkosprężystych laminatów zbrojonych włóknem szklanym.