Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Uwzględnienie obciążeń mechanicznych przy wyznaczaniu wskaźnika temperaturowego dla laminatów polimerowych

Katunin A.

Modelowanie Inżynierskie

|

2012

|

T. 12, nr 43

91-96

PL

Wskaźnik temperaturowy określa graniczną wartość temperatury pracy laminatów polimerowych pod kątem ich właściwości elektroizolacyjnych. Często ten wskaźnik jest używany do określania wartości temperatury granicznej w zastosowaniach mechanicznych. Wyniki przeprowadzonych badań wskazują na to, że graniczna temperatura pracy przy obciążeniach mechanicznych może być znacznie niższa niż wskaźnik temperaturowy dla danego materiału. Ze względu na lepkosprężystość matrycy laminatu podczas obciążeń mogą występować efekty mające wpływ na wartość temperatury granicznej.

EN

Temperaturę index describes an operation temperaturę limit of polymeric laminates due to their electro-insulating properties. Often this index is used for determination of temperaturę limit in mechanical applications. Results of conducted research show, that operating temperaturę limit during mechanical loads could be significantly lower, than temperaturę index for a given materiał. Due to the viscoelasticity of matrix of a laminate during operation loading the effects, which have an influence on value of a temperaturę limit, may oceur.

2

Czynniki warunkujące rozwój delaminacji wewnętrzych w laminatach polimerowych

Czarnocki P.

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Mechanika

|

2005

|

z. 210

3--142

PL

Praca składa się z sześciu rozdziałów uzupełnionych czterema dodatkami. W rozdziale l przedstawiono, istotne dla omawianych zagadnień, cechy kompozytów polimerowych o budowie warstwowej (laminatów) oraz charakterystyczne cechy mechanizmu ich rozwarstwiania. Rozdział 2 jest poświęcony zagadnieniom wyznaczania wartości krytycznych współczynnika uwalniania energii (WUE) w odniesieniu do rozwarstwiania laminatów. Część pierwsza rozdziału zawiera omówienie głównych, stosowanych w tym przypadku metod i opiera się na studiach literaturowych. Część druga rozdziału dotyczy zagadnienia niepożądanych deformacji wtórnych próbek i przedstawia wyniki prac własnych autora. Rozdział 3 dotyczy czynników wpływających na odporność laminatu na rozwarstwianie. Częściowo treść rozdziału jest wynikiem studiów literaturowych. Wyniki prac własnych przedstawiono w podrozdziale 3.5. Dotyczą one zmian wartości krytycznych WUE, w przypadku wzmocnienia w postaci tkanin, zależnie od konfiguracji wzmocnienia względem kierunku rozwoju delaminacji oraz zależnie od sposobu pękania. Rozdział 4 zawiera wyniki badań fraktograficznych umożliwiających wyjaśnienie mechanizmów rozpraszania energii biorących udział w procesie delaminacji. W części pierwszej rozdziału, opierając się na własnej dokumentacji fraktograficznej i studiach literaturowych, przedstawiono elementarne mechanizmy rozpraszania energii. Podrozdział 4.4 zawiera dorobek własny autora. Przedstawiono w nim mechanizmy rozpraszania energii w przypadku wzmocnienia w postaci tkanin i zawarto propozycję wyjaśnienia przyczyn stosunkowo wysokiej odporności takiego laminatu na rozwarstwianie. Rozdział 5 dotyczy badania możliwości rozwoju rozwarstwień w aspekcie ich geometrii oraz właściwości sprężystych warstw laminatu ulegających separacji. Przedstawiono w nim problematykę wyznaczania składowych WUE (separacji warunków I i II sposobu pękania), modelowania delaminacji, a także wpływu geometrii odwarstwienia oraz zmian relacji stałych sprężystości odwarstwienia i laminatu macierzystego na proporcje i wartości składowych WUE. Wyniki prac własnych autora zawierają podrozdziały 5.3 do 5.6, które dotyczą dwu ostatnich czynników. Pracę zamyka rozdział 6 zawierający podsumowanie i propozycję kierunków dalszych badań. Uzupełnieniem pracy są cztery dodatki. Pierwszy zawiera wyniki analizy różnic w wartościach krytycznych GIc, GIIc i kąta fazowego zależnie od formuły obliczeniowej stosowanej do opracowania wyników pomiarów. Drugi zawiera informacje dotyczące próbek zaprojektowanych przez autora i wykorzystanych do badań przedstawionych w podrozdziale 3.5 oraz wyniki tych badań. Trzeci zawiera informacje dotyczące geometrii analizowanych delaminacji, proporcji stałych sprężystości materiałów odwarstwienia i laminatu macierzystego oraz geometrii siatki elementów skończonych wykorzystywanych w badaniach własnych, przedstawionych w podrozdziałach 5.3-5.6, oraz wybrane szczegółowe wyniki tych badań. Ostatni zawiera porównanie wyników niektórych badań numerycznych i eksperymentalnych wykonanych przez autora.

EN

The work presented covers problems of delaminations embedded in polymeric laminates reinforced with continuous fibers. The text is presented in six chapters. The first chapter reviews the basic nature of laminates and delamination phenomenon. The second one presents methods used for characterizing resistance of laminates against delamination as well as comparison of various data reduction methods. Also, numerical analysis of the effects of the specimens secondary deformations on the Fracture Modes variation along the delamination fronts in Mode I and Mode II tests is included. The third chapter deals with the effects of various factors affecting delamination resistance of laminates. Particular emphasis is put on the effects resulting from the reinforcement arrangement. This chapter is supplemented by Chapter 4 containing the fractographic evidences that explain relatively high delamination resistance of laminates reinforced with fabrics. Chapter 5 contains the results of the numerical analysis concerning the effects of the mechanical properties of laminate layers, geometry of buckling delaminations and thermal deformations on the magnitude and distribution of the Strain Energy Release Rate, (SERR), components along the delamination boundaries. Also, a short description of the mode separation procedures is included. Chapter 6 contains conclusions and suggestions for further research.

3

Badania nad wykorzystaniem laminatów węglowych do wzmacniania kształtek betonowych

Piekarczyk J., Macherzyńska B., Błażewicz S.

Kompozyty

|

2005

|

R. 5, nr 2

33-38

PL

Celem pracy było wytwarzanie laminatów z żywic epoksydowych i włókien wysokomodułowych oraz zastosowanie ich do wzmocnienia próbek wykonanych z betonu i zaprawy cementowej. Zastosowano cztery rodzaje włókien węglowych różniących się wartościami modułu Younga, w zakresie od 230 GPa (T-230) do 960 GPa (K-950) (tab. 1, rys. 1). Właściwości sprężyste włókien węglowych, żywic epoksydowych i laminatów były wyznaczane na podstawie badań ultradźwiękowych (rys. 2, tab. 3). Kształty próbek użytych do badań właściwości mechanicznych przedstawiają rysunki 4-6. Laminaty z włóknami węglowymi otrzymano drogą impregnacji wiązek włókien roztworem żywicy epoksydowej. Następnie, jednokierunkowe wiązki układano w formie metalowej, usuwano nadmiar żywicy pod ciśnieniem (około 30 atm.) i uformowane laminaty utwardzano w temperaturze pokojowej. Mikrofotografie przekroju poprzecznego otrzymanego kompozytu pokazano na rysunku 7. W zależności od typu włókien węglowych i ich udziału objętościowego otrzymano laminaty kompozytowe mające różne wartości modułu Younga (tab. 3). Wyniki testów mechanicznych różnych jednokierunkowych kompozytów laminatowych wykazały, że wartości modułu Younga mieściły się w zakresie od 95 do 595 GPa. Badania przyczepności laminatów do powierzchni próbek betonowych określone metodą ścinania wykazały, że wartość wytrzymałości na międzywarstwowe ścinanie wynosi 5,8 +/-0,78 MPa. Wzrost wytrzymałości na zginanie próbek wykonanych z zaprawy cementowej i próbek betonowych wyniósł od 7 do 14 razy w porównaniu do próbek bez wzmocnienia. Badania wpływu środowiska wodnego na właściwości mechaniczne próbek cementowych z przyklejonymi laminatami nie wykazały straty wytrzymałości w teście zginania w okresie dwóch miesięcy.

EN

The aim of this work was the manufacture of high-modulus carbon fibers - based cpoxy resin laminates and application them for strengthening of samples made of concrete and cement mortar. Four types of carbon fibres were used in this work, varying in Young modulus from 230 GPa (T-230) to 960 GPa (K-950) (Tab. 1, Fig. 1). The elastic properties of fibres, epoxy resin and laminates were calculated by using ultrasonic method (Fig. 2, Tables 2 and 3). Figures 4-6 demonstrate the shapes of samples for studying the mechanical properties. The carbon fibers - based laminates were obtained by impregnation of carbon fibres tows with cpoxy resin solution. Subsequently, unidirectional fibrę composite tapes were formed under compression (30 atm) to reduce an excess of resin followed by the curing of the lamiuates at room temperature. Figure 7 shows photomicrograph of cross section area of the composite. Composite laminates having different values of Young modulus were prepared, depending upon the type of carbon fibres reinforcement and its volume fraction (Tab. 3). Mechanical tests results from the various unidirectional composite laminates showed that the values of Young's modulus ranged from 90 to 595 GPa. Adhesion assessment of laminates to the concrete samples surfaces indicated that the interlaminar shear strength is 5.8+/-0.78 MPa. An increase of flexural strength of cement mortar and concrete samples strengthened with laminates from 7 to 14-times was obtained, as compared to the as-received cement samples. The effect of water exposure of cement samples with glued laminates on mechanical properties revealed that no loss in flexural strength occurred within the time of two months.