PL
 |
EN
Preferencje help
Polish version English version Język
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 12

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
1
Content available Determination of material parameters for microbuckling analysis of fiber reinforced polymer matrix composites
Romanowicz M.
International Journal of Applied Mechanics and Engineering
|
2015
|
Vol. 20, no. 2
373--383
EN
This research focuses on studying the effect of the constitutive law adopted for a matrix material on the compressive response of a unidirectional fiber reinforced polymer matrix composite. To investigate this effect, a periodic unit cell model of a unidirectional composite with an initial fiber waviness and inelastic behavior of the matrix was used. The sensitivity of the compressive strength to the hydrostatic pressure, the flow rule and the fiber misalignment angle were presented. The model was verified against an analytical solution and experimental data. Results of this study indicate that a micromechanical model with correctly identified material parameters provides a useful alternative to theoretical models and experimentation.
2
Content available remote Numerical identification of material parameters for microbuckling analysis of fiber reinforced polymer matrix composites
Romanowicz M.
Computer Methods in Materials Science
|
2014
|
Vol. 14, No. 2
108--113
EN
This research focuses on studying the effect of material parameters upon the compressive response of a unidirectional fiber reinforced polymer matrix composite. To investigate this effect, the finite element method and a periodic unit cell model of unidirectional composite with an initial fiber waviness and inelastic behavior of the matrix were used. The sensitivity of the compressive strength to the hydrostatic pressure, the flow rule and the fiber misalignment angle were presented. The model was verified against an analytical solution and experimental data. The results of this study indicate that a micromechanical model with correctly identified material parameters provides a useful alternative to theoretical models and experimentation.
PL
W pracy badano wpływ parametrów materiałowych na wytrzymałość na wzdłużne ściskanie kompozytu jednokierunkowo wzmocnionego. W tym celu wykorzystano metodę elementów skończonych oraz komórkę elementarną kompozytu z początkową imperfekcją włókien i plastyczną matrycą. Analizowano zmianę krzywej ściskania kompozytu w wyniku zmiany tarcia wewnętrznego matrycy, prawa plastycznego płynięcia matrycy oraz początkowej imperfekcji włókien. W celu identyfikacji wymienionych parametrów materiałowych wykorzystano badania doświadczalne oraz istniejące modele analityczne. Wyniki badań pokazują, że model numeryczny jest skuteczną alternatywą w analizie mikro-wyboczenia kompozytów polimerowych wzmocnionych ciągłym włóknem.
3
Content available Numerical homogenization of fiber-reinforced composites with complex microstructural features
Romanowicz M.
Journal of Theoretical and Applied Mechanics
|
2013
|
Vol. 51 nr 4
883--890
EN
A micromechanical model for solution of the problem of transverse stiffness of unidirectional fiber reinforced composites taking into account the presence of the interphase and a random distribution of fibers over the transverse cross-section has been developed. The influence of interphase properties on the elastic modulus in the transverse direction of glass/epoxy composites has been investigated. It has been found that numerical computations of transverse Young’s modulus obtained from the unit cell models for different fiber volume fractions are in a good agreement with experimental data.
4
Content available Mikromechaniczne modelowanie nieliniowej charakterystyki odkształcenie naprężenie dla kompozytu szklano-epoksydowego ściskanego w poprzek włókien
Romanowicz M.
Acta Mechanica et Automatica
|
2009
|
Vol. 3, no. 2
8-85
PL
Praca dotyczy wyznaczania, na podstawie modeli mikromechanicznych, nieliniowej charakterystyki odkształcenie- naprężenie dla kompozytu szklano-epoksydowego ściskanego w poprzek włókien. W pracy wykorzystano heksagonalny element reprezentatywny (RVE) uwzględniający istnienie interfazy oraz metodę elementów skończonych (MES). W celu identyfikacji mechanizmów zniszczenia rozpatrzono trzy modele numeryczne. Przyjęto założenie, że nieliniowość krzywej ściskania jest efektem złożonego mechanizmu pękania kompozytu w wyniku plastycznego ścinania matrycy i interfazy połączonego z odklejaniem się włókien na granicy interfejsu. Wymienione efekty modelowano za pomocą kryterium Coulomba, przyjmując w tym celu różne naprężenia krytyczne matrycy, interfazy i interfejsu. Adekwatność modeli mikromechanicznych MES oceniono na podstawie porównania wyznaczonych numerycznie krzywych ściskania z danymi eksperymentalnymi dla kompozytu szklano-epoksydowego.
EN
Using micromechanics models, which take into account existence of a interphase region, the nonlinear stress-strain relationship for a glass/epoxy lamina subjected to transverse compression was determined in this paper. To compute stress for given strain, the three-phased unit cell with a hexagonal symmetry that accounts for imperfect interface condition and nonlinear finite element method were employed. An identification of failure mechanisms from micromechanics models was presented. A general assumption that mechanisms of plastic deformation along shear bands in matrix and fiber-matrix debonding are responsible for the nonlinear stress-strain behavior in glass/epoxy lamina subjected to transverse compression was validated. To predict the damage evolution in the epoxy matrix and the development of interface debonding, the Mohr-Coulomb criterion was used. Model predictions were compared with experimental results for glass/epoxy lamina.
5
Zastosowanie mikromechaniki do modelowania zniszczenia drewna w wyniku ściskania w poprzek włókien
Romanowicz M., Seweryn A.
Modelowanie Inżynierskie
|
2008
|
T. 5, nr 36
273-278
PL
W pracy zaprezentowano podejście mikromechaniczne do zagadnienia prognozowania wytrzymałości drewna na ściskanie w poprzek włókien. Mechanizmem wywołującym takie zniszczenie jest powstawanie po przekroczeniu obciążenia krytycznego w ściankach komórek osiowych przegubów plastycznych. Analiz ściskania drewna w poprzek włókien przeprowadzono na elemencie reprezentatywnym z wykorzystaniem metody elementów skończonych.
EN
A micromechanics approach to modeling of crushing failure of wood under compression condition at radial direction (perpendicular to year rings) was considered in this paper. This kind of failure is controlled by plastic collapse of tracheids. The present issue was considered by using the representative volume element (RVE) analysis and the finite element (FE) method.
6
Weryfikacja doświadczalna nielokalnego naprężeniowego kryterium pękania drewna w dwuosiowym stanie obciążenia
Seweryn A., Romanowicz M.
Zeszyty Naukowe Politechniki Świętokrzyskiej. Nauki Techniczne
|
2007
|
Z. 4
111-113
PL
Liczne doświadczenia pokazują, że propagacja szczeliny w jednorodnym, izotropowym materiale, w warunkach złożonego stanu obciążenia, następuje często w innej płaszczyźnie niż pierwotna płaszczyzna szczeliny. Inaczej jest w przypadku materiału ortotropowego, dla którego kryterium pękania powinno uwzględniać fakt, że w materiale istnieją uprzywilejowane kierunki propagacji szczeliny (kierunki wzmocnienia), wzdłuż których najczęściej następuje pękanie. W związku z tym, odporność na pękanie materiału ortotropowego silnie zależy od układu propagacji szczeliny. Ortotropię drewna charakteryzują trzy osie symetrii, oznaczone odpowiednio literami: L (kierunek wzmocnienia, wzdłuż osi pnia drzewa), R (prostopadle do kierunku tzw. słojów, widocznych w przekroju pnia) i T (stycznie do kierunku tzw. słojów).
EN
Numerous fracture tests shows, that a crack propagation in a homogeneous, isotropic body under complex loading condition takes place in a direction, that don’t coincide with a crack direction. Contrary to that, it is known, that a crack oriented along the reinforcement direction in a orthotropic body propagates self–similarly, i.e. it don’t leave its original direction, even though the mode II load component may be significant. The fracture toughness of orthotropic material is highly dependent on both the crack propagation direction and the crack plane orientation. In other words, due to the large difference in fracture toughness between systems of principal material axes, cracks are often found in some of them, whereas they are extremely rare in other systems. The described above fracture phenomenon is well known in fracture mechanics of orthotropic materials such as wood or unidirectional reinforced fibrous composites. At a macroscopic level, wood is treated as a cylindrically orthotropic material with three main directions of the symmetry, namely longitudinal L, along the tree trunk, radial R, perpendicular to the year rings and tangential T, parallel to the year rings. The objective of the present work is to apply the non-local stress fracture criterion to mixed mode fracture in wood in the RL system for arbitrary oriented cracks. On the basis of a failure model taking into account the occurrence of microcracks and a assumption of the existence of the critical plane, the non-local stress fracture criterion of wood was derived for the RL extension system (the first letter alludes to the crack plane normal, the second one indicates the direction of crack propagation). In the most general terms, when the crack is notched with a inclination to the main orthotropy axis, the non–local stress fracture criterion in the system of critical stress intensity factors KI, KII is a rotated ellipse that is located in the center of the KI, KII system. Only when the crack is oriented along the main orthotropy axis, the non-local stress fracture criterion in the KI, KII system is a plain ellipse, whose semimajor and semiminor axes coincide with axes of the KI, KII system. In order to evaluate the derived non-local fracture criterion, a experimental investigation of the mixed mode fracture toughness of pine wood was made. Experiments have been carried out using specimens with single-edge crack. The mixed mode conditions were controlled by varying of the quotient between the stress intensity factors associated with mode I and mode II. This quotient depended both on the inclination of single-edge crack respect to main orthotropy axis and on the tensile and shear components of the loading force applied by machine. The mode I and II stress intensity factors used to characterize singular stress field near the crack tip have been evaluated using the finite element method and singular elements. Experimental data in terms of critical applied force were recalculated with respect to critical stress intensity factors associated with mode I and mode II and next they were compared with results obtained with the derived non-local fracture criterion. In this way, a high efficiency of the proposed fracture criterion of wood was demonstrated and proved.
7
Nielokalne naprężeniowe kryterium pękania materiałów ortotropowych na przykładzie drewna
Romanowicz M., Seweryn A.
Modelowanie Inżynierskie
|
2007
|
T. 2, nr 33
139-144
PL
W pracy zaproponowano nowe podejście do prognozowania inicjacji i propagacji pęknięć w drewnie, oparte na koncepcji płaszczyzny krytycznej oraz na nielokalnym naprężeniowym kryterium pękania. Do zbudowania nielokalnego kryterium wykorzystano model ośrodka z mikropęknięciami o określonej orientacji. W celu oceny poprawności zaproponowanego kryterium pękania przedstawiono weryfikację doświadczalną pękania próbek wykonanych z drewna sosny z brzegową szczeliną. Badania prowadzono w złożonym stanie obciążenia dla różnych ilorazów współczynników intensywności naprężeń KI / KII.
EN
A new approach to solving fracture problems of wood was presented. The presented approach made use of concepts of a critical plane and a non-local stress fracture criterion, which were extended to study of fracture phenomenon of orthotropic materials, like wood. In the present paper, a local stress fracture function was formulated on the basis of the damage model of an elastic solid containing growing microcracks. In order to evaluate of the validity of the derived non-local fracture criterion of wood, a experimental investigation of the mixed mode fracture toughness of pine wood was made.
8
Content available Pękanie drewna w dwuosiowym stanie obciążenia
Romanowicz M., Seweryn A.
Acta Mechanica et Automatica
|
2007
|
Vol. 1, no. 2
41-44
PL
W pracy zaproponowano nowe podejście do prognozowania inicjacji i propagacji pęknięć w drewnie, oparte na koncepcji płaszczyzny krytycznej oraz na nielokalnym naprężeniowym kryterium pękania. W celu oceny poprawności zaproponowanego kryterium pękania przedstawiono własne badania doświadczalne pękania próbek wykonanych z drewna sosny z brzegową szczeliną. Szczelina była nacinana zarówno wzdłuż głównego kierunku ortotropii, jak i pod pewnym kątem do tego kierunku. Badania prowadzono w złożonym stanie obciążenia dla różnych ilorazów współczynników intensywności naprężeń KI / KII.
EN
A new approach to solving fracture problems of wood was presented. The presented approach made use of concepts of a critical plane and the non-local stress fracture criterion, which were extended to study of fracture phenomenon of orthotropic materials, like wood. In order to evaluate of the validity of the derived non-local fracture criterion of wood, a experimental investigation of the mixed mode fracture toughness of pine wood was made. Experiments have been carried out using specimens with single-edge crack. Crack was notched both along the main orthotropy axis and with some inclinations to the main orthotropy axis. The mixed mode conditions were controlled by varying of the quotient between the stress intensity factors associated with mode I and mode II.
9
Content available remote Rozciąganie w konfiguracji nieosiowej jako metoda określania wytrzymałości drewna na ścinanie wzdłużne
Romanowicz M., Czech M., Bugaryn J.
Zeszyty Naukowe Politechniki Białostockiej. Mechanika
|
2003
|
Z. 25
117-125
PL
W pracy przedstawiono rozwinięcie metody wyznaczania wytrzymałości na ścinanie wzdłużne dla materiału ortotropowego przez rozciąganie próbki w konfiguracji nieosiowej. Rozwinięcie polegało na podaniu analitycznej formuły na dobór kąta, przy którym powinna być rozciągana próbka. Analizę i badania wykonano na przykładzie drewna bukowego w jednej płaszczyźnie ortotropii, będącej jego płaszczyzną anatomiczną. Oszacowano także, za pomocą MES, zaburzenia w jednorodności naprężeń stycznych występujące przy tej metodzie badań.
EN
In this paper a modification of the off-axis tensile test was presented for determination of the in-plane shear strength for orthotropic materials. The modification consisted in a combined experimental-analytical derivation of the off-axis angle, which may be suitable for the evaluation of the in-plane shear strength. Research and calculations has been carried out for beech wood specimens in one orthotropy plane. Finite element analysis was performed to evaluate the effect of the end constraints on the state of uniform shear stress in the off-axis specimen under uniaxial loading.
10
An evaluation of shear mode effect on strength of wood
Romanowicz M., Czech M.
Zeszyty Naukowe Politechniki Poznańskiej. Maszyny Robocze i Transport
|
2002
|
Nr 54
153-158
EN
In this paper the shear direction effect on the strength of an orthotropy material was investigated. The numerical and experimental analysis was carried out using beech wood in one of three anatomical planes. Shear parallel to the orthotropy axis was made using a straight-sided specimen in off-axis tensile, but shear perpendicular to the orthotropy axis was made using the losipescu specimen. In both cases the complex stress state effect in the specimens due to the possibility of their failure by shear was analyzed by the finite element method. The experimental shear strength values were compared to the theoretical obtained by the Tsai-Hill failure criterion.
PL
W prezentowanej pracy, zbadano wpływ kierunku ścinania na wytrzymałość materiału ortotropowego. Analizę numeryczną i badania doświadczalne wykonano na przykładzie drewna bukowego w jednej płaszczyźnie ortotropii, będącej płaszczyzną anatomiczną. Ścinanie wzdłuż osi ortotropii realizowano na próbce prostopadłościennej rozciąganej w konfiguracji nieosiowej, natomiast ścinanie w poprzek osi ortotropii na próbce losipescu. W obu przypadkach analizowano za pomocą MES wpływ złożonego stanu naprężenia w próbkach na możliwość ich niszczenia wskutek ścinania. Wartości doświadczalne wytrzymałości na ścinanie porównano z wartościami teoretycznymi otrzymanymi na podstawie kryterium wytężenia Tsai-Hilla.
11
Content available remote Możliwość przewidywania anizotropii wytrzymałości czasowej materiałów ortotropowych podczas rozciągania
Czech M., Romanowicz M.
Zeszyty Naukowe Politechniki Białostockiej. Mechanika
|
2000
|
Z. 22
19-26
PL
W pracy rozpatruje się opis anizotropii wytrzymałości doraźnej na rozciąganie sklejki przy przyjęciu drugiego członu wielomianu tensorowego kryterium A. K. Malmajstra, znanego w literaturze jako kryterium R. Misesa. Rozpatruje się możliwość przewidywania anizotropii wytrzymałości czasowej wykorzystując podobieństwo krzywych wytrzymałości długotrwałej i doraźnej przy różnych stanach naprężeń. Dla potwierdzenia poprawności tych rozważań przeprowadza się weryfikację statystyczną.
EN
Description of immediate strength anisotropy (dependence strength on the direction of applied load in relation to the main orthotropic axis) under tension, by using the second term of the Malmejstr's tensor polynomial criteria, which is known in bibliography as the Misess's criteria, was examined in this paper. Possibility of foresight of time-depending strength anisotropy, by using the similarity time-depending and immediate strength curves in case of tension, was presented. The correctness of assumption was proved in result of statistical verification.
12
Longitudinal and transverse creep of plywood under tension in direction of main orthotropy axis
Czech M., Romanowicz M.
Applied Mechanics and Engineering
|
1999
|
Vol. 4, no spec.
429-434
EN
Paper presents the experimental tests results and description of creep longitudinal and transverse strain of plywood under tension. The Leaderman's - Rozovski's method known as tensor polynomial (TP) and proposed by first of authors modified tensor polynomial (MTP) are used in description of creep strain. Correctness of the proposed mathematical models has been confirmed using graphical and statistical verification.
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.