Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Prediction of long-term performance of thermoplastic composites, based on accelerated aging test results

Siwek Artur, Malinowski Łukasz, Bednarowski Dariusz, Król Julita, Nowak Tomasz

Inżynieria Materiałowa

|

2022

|

Vol. 43, nr 3

32--37

EN

In this paper the results of accelerated aging tests of two grades of polybutylene terephthalate (PBT) are presented. The degradation process of the mechanical properties was monitored with the help of 3-point bending test, supported with the results of gel permeation chromatography (GPC) measurements. Based on performed experiments, it can be concluded that the hydrolysis resistant (HR) PBT ages approximately 3 times slower as compared to standard grade. To predict the long-term behaviour of studied materials, the time-temperature superposition concept was applied. The respective shift factors, describing degradation of material properties as a function of time, were derived. It was found that the temperature increases by 10°C and relative humidity (RH) increase by 10% decrease the expected material life time by a factor of 2.5 and 1.3, respectively.

PL

W artykule przedstawiono wyniki przyspieszonych testów starzenia dwóch rodzajów poli(tereftalanu butylenu) (PBT). Proces degradacji właściwości mechanicznych monitorowano za pomocą 3-punktowego testu zginania, popartego wynikami pomiarów chromatografii żelowej (GPC). Na podstawie uzyskanych wyników stwierdzono, że PBT odporny na hydrolizę (HR) starzeje się ok. 3 razy wolniej w porównaniu ze standardową wersją. Aby przewidzieć długoterminowe zachowanie badanych materiałów, zastosowano koncepcję superpozycji czasowo-temperaturowej. Wyprowadzono odpowiednie czynniki przesunięcia opisujące degradację właściwości materiału w funkcji czasu. Stwierdzono, że wzrost temperatury o 10°C i wzrost wilgotności względnej (RH) o 10% zmniejszają przewidywany czas życia materiału o odpowiednio 2,5 i 1,3.

2

Bonding of high temperature thermoplastic carbon composites with resistance welding technique

Dobrzański P.

Transactions on Aerospace Research

|

2018

|

Nr 3 (252)

7--18

EN

The article presents 'state-of-the art' on joining fibre reinforced thermoplastic composites with the use of resistance welding technique. Their welding process and potential difficulties connected with the process and quality control of a manufactured element arc presented. The structure of a typical thermoplastic composite welding stand was also presented. The main welding technology elements were characterized: structure of the resistance element, implementation of the thermal process and pressure application required for joining materials. The paper also presents the required calibration ranges for a technological process with the use of strength test types SLS, DCB, SBS and nondestructive testing of joint with the ultrasonic method.

PL

W artykule zaprezentowano aktualny stan wiedzy dotyczącej łączenia kompozytów o spoiwie termoplastycznym wzmacnianych włóknami syntetycznymi z użyciem technologii elektrooporowej. Przedstawiono proces ich zgrzewania oraz trudności związane z realizacją procesu i kontrolą jakości wytworzonego połączenia. Opisano budowę typowego stanowiska do zgrzewania kompozytów o spoiwie termoplastycznym. Scharakteryzowano podstawowe elementy technologii zgrzewania: budowę elementu oporowego, realizację procesu cieplnego zgrzewania oraz realizację docisku wymaganego do połączenia materiałów. W artykule przedstawiono zakres wymaganej kalibracji procesu technologicznego dokonywanej na podstawie badań wytrzymałościowych (próbki jednozakładkowej, podwójnej belki wspornikowej oraz zginanej krótkiej belki) oraz diagnostyki połączeń zgrzewanych metodą ultradźwiękową.

3

Nanoindentation measurements of PVD coated multilayer constructions

Schulze M., Seidlitz H., König F., Weiß S.

Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering

|

2015

|

Vol. 72, nr 2

53--60

EN

Purpose: Carbon fibre reinforced thermoplastics (CFRP) are intensively used in lightweight applications due to their high strength to weight ratio. In addition they offer good crash, damping and recycling properties. On the basis of their morphology they are suitable for large scale manufacturing processes. A major disadvantage consists of its poor hardness properties, which is again an important requirement to realize a good erosion and wear behaviour. Design/methodology/approach: In this work the application of orthotropic carbon fibre reinforced polymers (PA6), with protective TiAlN coatings, produced by physical vapor deposition (PVD), is investigated. The characterization of the coating is performed by nanoindentation tests, roughness measurements and scanning electron microscopy. Furthermore micro hardness tests on selected well prepared cross sections are conducted, to compare the coating quality with established coating systems. Findings: By applying TiAlN coating, the hardness of the CFRP samples can be increased substantially up to 15 GPa, in comparison to the basic substrate. In addition the quality of the coating surface can be improved significantly by plasma etching pre-treatment. Research limitations/implications: The presented findings are preliminary results to prove the application of a standard processed ceramic coating on new composite types for mass production. The PVD coating process as well as the utilized testing methods are suitable to realize hard coatings on thermoplastic CFRP. This effect can be exploited for several lightweight applications to increase the erosion and wear resistance of composite materials. Originality/value: The presented results show, that ceramic coatings can be deposited on standard thermoplastic CFRP with polyamide 6 matrix. Therewith it can be expected, that the PVD coating process can make a essential contribution to increase the range of applications.

4

Water absorption of thermoplastic matrix composites with polyamide 6

Krzyżak A., Gąska J., Duleba B.

Zeszyty Naukowe / Akademia Morska w Szczecinie

|

2013

|

nr 33 (105)

62--68

EN

This paper describes the process of drying of thermoplastic composites warp knows polyamide 6, an engineering polymer material. The results of absorption measurements of pure and polyamide 6 reinforced with cut glass fiber. Composite for injection molding processing conditioned in conditions similar to those prevailing in industrial warehouses and exposed to direct contact with water. Both, in one and in the secondo case of modified natural polyamide 6 cut glass fiber polymer material reduces the susceptibility to moisture absorption. Being the most important for the moisture content in the material has the first 10 hours of exposure of granules to various weather conditions.

5

Applications of lasers in metallization of thermoplastic and thermosetting polymers

Rytlewski P., Żenkiewicz M.

Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering

|

2013

|

Vol. 57, nr 2

59--67

EN

Purpose: This work focuses on the studies of chemical and physical changes induced by ArF-laser irradiation leading to formation of surfaces catalytically highly active and fully prepared for the direct electroless metallization for the case of thermoplastic and thermosetting polymer composites. The only pretreatment method for surface to be activated was laser irradiation. There are compared two polymer composites: thermoplastic and thermosetting with the same qualitative and quantitative contents of the selected copper compounds. Additionally, there is presented wide context of laser applications in electroless metallization of polymeric materials. Design/methodology/approach: The composites contained the same amount of copper(II) oxide (CuO) and copper(II) acetoacetate Cu(acac)2, while varied with the type of polymer matrix. There were chosen polyamide 6 as thermoplastic and polyurethane resin as thermosetting polymer matrixes. The composites were irradiated with various numbers of ArF excimer laser pulses (λ = 193 nm) at constant fluence of 100 mJ/cm2. The metallization procedure of the laser-irradiated samples was performed by use of a commercial metallization bath and formaldehyde as a reducing agent. The samples were examined using FTIR, contact angle measurement and SEM techniques. Findings: It was found that laser irradiation induce catalytic properties in the studied composites. However, better catalytic properties were achieved for the thermoplastic than thermosetting polymer composites. Research limitations/implications: In order to better understand the differences in laser interactions between thermoplastic and thermosetting composites more examples of various polymer matrixes should be investigated. Practical implications: Suitable condition for laser irradiation of the composites associated with the best catalytic properties were proposes. Better catalytic properties were achieved for thermoplastic than thermosetting composite. Originality/value: Comparison of new thermoplastic and thermosetting polymer composites intended for laser direct electroless metallization is firstly reported in this article.

6

Wskaźnik szybkości płynięcia kompozytów na osnowie polipropylenowej z dodatkiem ciętego włókna szklanego oraz talku

Krzyżak A., Bondyra R., Dulebova L., Moravsky V.

Postępy Nauki i Techniki

|

2012

|

Nr 13

78-85

PL

Wskaźnik szybkości płynięcia (MFI) jest istotnym elementem składowym ogółu informacji odnoście tworzyw polimerowych wskazujących metodę przetwórstwa. Stanowi on też pewną wskazówkę przy doborze parametrów technologicznych w tym procesie. Wartość MFI jest podawana przez wszystkich producentów granulatów tworzyw termoplastycznych z przeznaczeniem do produkcji wszelkich przedmiotów wprowadzanych na rynek do sprzedaży i jest jednym z kluczowych wskaźników klasyfikującychtworzywa termoplastyczne. W pracy zaprezentowano wyniki badań wskaźnika szybkości płynięcia, jako szczególnej właściwości fizykochemicznejtworzyw termoplastycznych, dla kompozytów termoplastycznych na bazie polipropylenu połączonego z ciętym włóknem szklanym oraz talkiem w różnych ilościowo proporcjach.

EN

Melt flowindex (MFI) is an important component of the total information indicating right method of polymer processing. It is also a hint in the selection of technological parameters in the process. MFI value is given by all manufactures of thermoplastic granules for the processing of any object placed on the market for dale. This is one of the key indicators for classificationof thermoplastic materials. The paper presents results of the melt flowindex, as a specificphysicochemical properties of thermoplastic. In the paper are the results for thermoplastic composites based on polypropylene with a short cut glass fiber and talc in various amounts.

7

Detection of material integrated conductors for connective riveting of function-integrative textile-reinforced thermoplastic composites

Hufenbach W. A., Adam F., Gude M., Korner I., Heber T., Winkler A.

Kompozyty

|

2011

|

R. 11, nr 2

152-156

EN

Due to their highly-specific mechanical properties as well as ease of design combined with economic and reproducible manufacturing processes, textile-reinforced composites based on thermoplastic matrix systems exhibit great potential for application in lightweight structures ready for mass production. Moreover, the integration of additional functional networks composed of sensors, actuators, and electric components in thermoplastic lightweight structures enables operationaldependent control and adaptation of the structural behaviour with regard to health monitoring or active vibration and noise control. For the creation of complex structures, the use of material-adapted joining techniques is necessary. This publication is a contribution to the development of material- and application-adapted rivetting technology for the joining and electrical contacting of textile-reinforced composite parts with integrated conductors. In particular, different materials and methods for the generation of conductive paths are assessed. For accurate placement of a contacting rivet, various methods for the detection and localization of the conductors after integration, are investigated. Especially X-ray technology demonstrates good performance with regard to a high volume process chain. Furthermore, the studies show the ability to use printed conductors and carbon fibres as well as conventional wires for integration in textile-reinforced composites, suitable for mass production.

PL

Ze względu na bardzo dobre własności mechaniczne oraz swobodę projektowania w połączeniu z ekonomicznymi i powtarzalnymi procesami wytwórczymi kompozyty włókniste o osnowie termoplastycznej posiadają ogromny potencjał, szczególnie do wykorzystania w produkcji seryjnej konstrukcji lekkich. Ponadto, integracja dodatkowych funkcji w postaci czujników, wzbudników i elementów elektrycznych w termoplastycznych konstrukcjach lekkich pozwala na kontrolę oraz adaptację zachowań projektowanych struktur. Przykładem mogą być urządzenia do monitorowania funkcji życiowych, aktywnego tłumienia drgań oraz kontroli natężenia hałasu. Do wykonania takich złożonych struktur kompozytowych niezbędne jest jednak użycie odpowiednio zaadaptowanych technik łączenia. Niniejsza publikacja wnosi wkład w rozwój technik nitowania i połączeń elektrycznych dostosowanych do elementów z kompozytów włóknistych ze zintegrowanymi przewodnikami. W szczególności, ocenie poddane zostały różne materiały i metody przeznaczone do wytwarzania ścieżek przewodzących, przetestowano ponadto dokładne pozycjonowanie nitów oraz metody lokalizacji przewodników po procesie integracji. W tym przypadku bardzo dobre wyniki pokazała technologia rentgenowska X-ray, szczególnie w wysoko wydajnych liniach produkcyjnych. Ponadto przedstawiono perspektywy integracji przewodników drukowanych, włókien węglowych oraz tradycyjnych przewodów elektrycznych w strukturach kompozytów włóknistych wytwarzanych seryjnie.

8

Characterization of novel thermoplastic-compatible piezoceramic modules for function integrative composite structures

Hufenbach W., Gude M., Heber T., Tyczynski T., Weber T.

Kompozyty

|

2011

|

R. 11, nr 2

147-151

EN

For the mass production of adaptive fibre-reinforced thermoplastic structures, the development of process-adapted piezoceramic modules is gaining central importance. Thermoplastic-compatible piezoceramic modules are being developed which are suitable for matrix-homogeneous adhesive-free integration of the modules in fibre-reinforced thermoplastic structures during a simultaneous welding process. The presented studies illustrate the destructive and non-destructive characterization of novel thermoplastic-compatible piezoceramic modules. Aiming at continuous improvement of module design and its manufacturing technology based on an adapted hot-pressing process, the adherence strength of the combined material partners after consolidation and suitable methods of defect defection are investigated. In addition, high voltage actuation tests under static and dynamic loading account for competitive module performance.

PL

Obecnie w produkcji seryjnej adaptacyjnych struktur termoplastycznych wzmocnionych włóknami na znaczeniu zyskują badania elementów piezoceramicznych odpowiednio dopasowanych do procesu wytwarzania. Opracowywane są takie elementy piezoceramiczne, które są kompatybilne z materiałami termoplastycznymi, jednocześnie pozwalające na homogeniczną integrację z osnową podczas jednoczesnego procesu spawania, bez konieczności zastosowania dodatkowych klejów. Przedstawiona praca prezentuje wyniki niszczących i nieniszczących badań nowych modułów piezoceramicznych kompatybilnych z materiałami termoplastycznymi. Dążąc do ciągłego doskonalenia procesu projektowania i wytwarzania elementów piezoceramicznych, w oparciu o dostosowany proces prasowania na gorąco, przebadano siłę przylegania partnerów procesu, a także metody wykrywania wad po procesie konsolidacji materiału. Ponadto, zastosowane wysokie napięcie sterowania podczas statycznych i dynamicznych testów potwierdza konkurencyjną sprawność prezentowanych elementów piezoceramicznych.

9

Energia dyssypacji w kompozytach napełnianych włóknem szklanym i napełniaczem mineralnym

Mazurkiewicz S., Porębska R., Żmudka S.

Zeszyty Naukowe Politechniki Poznańskiej. Budowa Maszyn i Zarządzanie Produkcją

|

2010

|

Nr 12

237-240

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań energii dyssypacji dla kompozytów na osnowie poliacetalu i polipropylenu z napełniaczem włóknistym i mineralnym. Właściwości mechaniczne kompozytów są powiązane z wartością energii dyssypacji oraz charakterystykami pętli histerezy. Poznanie tych zależności pozwoli na ocenę właściwości mechanicznych kompozytów w ich czasie eksploatacji, oraz może być pomocne w poszukiwaniu optymalnych parametrów ich przetwórstwa.

EN

There is a relationship beetwen the value of energy dissipation and characteristics of hyster loop during the first loading cycles and mechanical properties of composites. The ability to mr stand these relationships let us evaluate mechanical features of composites during exploitation can be helpful while searching for optimal parameters of their processing.

10

Energia dyssypacji w kompozytach polimerowych

Porębska R., Mazurkiewicz S.

Czasopismo Techniczne. Mechanika

|

2009

|

R. 106, z. 1-M

245-248

PL

Istnieje związek pomiędzy wartością dyssypacji energii i charakterystykami pętli histerezy w pierwszych cyklach obciążeń a właściwościami mechanicznymi kompozytów. Poznanie tych zależności pozwoli na ocenę właściwości mechanicznych kompozytów w ich czasie eksploatacji, oraz może być pomocnym w poszukiwaniu optymalnych parametrów ich przetwórstwa.

EN

There is a relationship beetwen the value of energy dissipation and characteristics of hysteresis loop during the first loading cycles and mechanical properties of composites. The ability to understand these relationships let us evaluate mechanical features of composites during exploitation and can be helpful while searching for optimal parameters of their processing.

11

Energia aktywacji dla kompozytów termoplastycznych

Porębska R.

Czasopismo Techniczne. Mechanika

|

2009

|

R. 106, z. 1-M

237-240

PL

Dekohezja materiałów polimerowych to wciąż dziedzina, w której mamy wiele pytań bez odpowiedzi. Pomocne w tym przypadku mogą okazać się badania nad energią aktywacji potrzebną do zerwania wiązań między włóknem a osnową. Jej wyznaczenie dostarczyć może cennych informacji na temat zachodzących w kompozytach procesach zniszczenia.

EN

One of the methods that is to help to understand relationship between mechanical features of composites and value of energy dissipation can be marking and evaluation of the value of activation energy. Reaching a certain level of stress causes the occurrence of microdefects, it leads to decohesion of materials the value of activation energy is getting lower.

12

Popioły lotne jako wypełniacze materiałów polimerowych

Bula K., Jesionowski T.

Zeszyty Naukowe Politechniki Poznańskiej. Budowa Maszyn i Zarządzanie Produkcją

|

2007

|

Nr 4

43-47

PL

Praca przedstawia wyniki badań właściwości mechanicznych oraz pomiarów skurczu wtórnego kompozytów opartych na polietylenie niskiej gęstości (LDPE) z wypełniaczem frakcjonowanym z popiołów lotnych. Obiektem badań były wiosełka wtryskowe o udziale wypełniacza mineralnego w zakresie od 5 do 50% wag. Wyniki badań pokazały, że skurcz wtórny badanych kompozytów zmniejsza się istotnie w funkcji rosnącego udziału wypełniacza. Najkorzystniejszym kompleksem właściwości mechanicznych cechują się kompozyty o zawartości 30% wag. popiołów lotnych. Próbki o udziale od 5 do 30% wag. wypełniacza nie pękały w próbie udarności z karbem.

EN

The work concerned preparation and characterization of low density polyethylene (LDPE) composites with fly ash. The mineral filler content ranged from 5% up to 50% by weight. The sample preparation procedure followed with mixing powder components, extrusion with a single screw extruder and an injection molding of dumbbell shaped sample. Performed mechanical tests proved that the introduction of fly ash into the LDPE leads to sharp increase in stiffness without reducing the impact strength for composites with 30% by weight of the filler.

13

Właściwości kompozytów polimerowych w zależności od rodzaju wzmocnienia

Żuchowska D.

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Mechanika

|

2007

|

z. 219

57--68

PL

Omówiono niektóre właściwości kompozytów termoplastycznych i nanokompozytów polimerowych na podstawie prac przeglądowych i monografii z ostatnich kilku lat. Podano przykładowe struktury nanonapełniaczy warstwowych (montmorylonitu) i sferycznych (krzemionki) oraz właściwości nanokompozytów termoplastów inżynierskich oraz kauczuku. W szczególności omówiono wpływ napełniaczy/nanonapełniaczy oraz opóźniaczy palenie (antypirynów) na odporność kompozytów na zapalenie oznaczoną za pomocą różnych metod. Omówiono kryteria oceny przydatności na palenie polimerów i kompozytów polimerowych jak również przedyskutowano zagadnienie związane z toksycznością produktów rozkładu kompozytów podczas palenia (degradacji).

EN

Some properties of thermoplastic composites and polymer nanocomposites are discussed based on review articles and monographs from the last few years. As examples structures of layer nanofillers (montmorilonite) and spherical nanofillers (silica) as well as properties of nanocomposites of engineering thermoplastics and rubber are given. The effect of fillers/nanofillers and flame retardants on fire resistance of composites measured with various methods is discussed. Assessment criteria of fire susceptibility of polymers and polymer composites are also discussed. Some problems connected with toxicity of composites decomposition products during combustion are presented.

14

Aspekty dotyczące opisu przenoszenia ciepła podczas impregnacji półproduktów włókienniczych

Frormann L., Reckzügel M.

Eksploatacja i Niezawodność

|

2007

|

nr 1

66-74

PL

Tworzywa kompozytowe coraz częściej są stosowane jako materiały konstrukcyjne, ponieważ w wielu przypadkach jeden rodzaj materiału nie może spełnić wszystkich wymagań. W zakresie technologii tworzyw sztucznych powszechne stało się zwłaszcza wzmacnianie tworzyw sztucznych włóknami. Jednakże ta klasa materiałów nie została dotychczas zbadana w wystarczającym stopniu, przy czym brak wyczerpującego opisu dotyczy zwłaszcza przenoszenia ciepła w materiałach kompozytowych tego typu. Tematem niniejszego opracowania jest więc zagadnienie przenoszenia ciepła w tworzywach sztucznych wzmacnianych włóknem w zależności od użytego półproduktu włókienniczego (np. przędzy lub tkaniny). Do opisu zastosowano samodzielnie stworzone narzędzie obliczeniowe. Wyniki tych obliczeń zostaną porównane z wartościami doświadczalnymi.

EN

Composite materials are used as construction materials increasingly since a material alone can not meet frequently the demanded requests. At that established just in the field of the plastic processing the fibre reinforced plastics. This material class is not sufficiently examined up to now, at which the heat transfer of such composites is not sufficient in particular described yet. The heat transfer in fibre reinforced plastics will be described in dependence of the used textile semi finished product (for example textile thread or fabric) in which a self developed calculation tool is used. Definitively the calculated results are compared with experimental values.

15

Application of Taguchi method in the optimisation of filament winding of thermoplastic composites

Dobrzański L. A., Domagała J., Silva J. F.

Archives of Materials Science and Engineering

|

2007

|

Vol. 28, nr 3

133-140

EN

Purpose: Purpose of this paper was to find the optimum parameters to produce Twintex tubes by filament winding. Design/methodology/approach: Taguchi approach was used for this design. The experiments were done with varying fibers temperature, winding speed, number of layers and roving. Thermoplastic composite rings were manufactured in the thermoplastic filament winding process at selected conditions. The glass and polypropylene fibers (Twintex) were used to produce tubes. The influence of the main process parameters on tensile strength and also shear strength was assessed. Findings: As it is presented in this work, the machining parameters, number of layers and roving affect on shear and tensile strength. Fibres temperature is very significant parameter both in tensile strength and shear test. Research limitations/implications: The main objective of the present study was to apply the Taguchi method to establish the optimal set of control parameters for the tubes by filament winding. The Taguchi method is employed to determine the optimal combination of design parameters, including: fibers temperature, winding speed, number of layers and number of roving. Originality/value: This paper presents new results of optimisation using Taguchi method filament winding process parameters producing new tubes from the thermoplastic (Twintex) material.

16

Rola dyspersyjnych krzemionek w kształtowaniu struktur nadcząsteczkowych termoplastów krystalizujących

Bula K., Borysiak S., Jesionowski T.

Czasopismo Techniczne. Mechanika

|

2006

|

R. 103, z. 6-M

77-80

PL

Zbadano wpływ amorficznej krzemionki na formowanie struktur krystalicznych polietylenu dużej gęstości i polipropylenu. Otrzymane wyniki metodami DSC i WAXS jednoznacznie wykazały, że krzemionka inhibituje procesy krystalizacji i silnie redukuje stopień krystaliczności badanych polimerów. Relacja powyższa jest szczególnie charakterystyczna dla kompozytów HDPE/Sio[2].

EN

The influence of amorphous silica content on the crystallization and crystallinity degree of linear thermoplastics have been studied. Obtained results has clearly proved that the addition of small amount of amorphous silica into the high density polyethylene and isotatctic polypropylene sharply decreases the crystallinity degree. It suggests, that SiO[2] act as nonactive filler into polyolefin resins.

17

Termoplastyczne kompozyty napełniane odpadami poprodukcyjnymi z garbowania skóry.

Kowalska E., Strzemecka E., Żubrowska M.

Recykling

|

2004

|

nr 2

14-15

PL

Jedną z najbardziej rozpowszechnionych światowych tendencji w dziedzinie otrzymywania kompozytów z tworzyw sztucznych jest napełnianie ich polimerami naturalnymi, co pozwala na uzyskiwanie kompozytów o zmienionych właściwościach i równocześnie biorozpadalnych. Szczególnie chodzi o wykorzystanie uciążliwych dla środowiska naturalnego odpadów, z równoczesnym ograniczeniem ilości używanych tworzyw termoplastycznych. W chwili obecnej do najczęściej stosowanych jako napełniacze polimerów naturalnych należą celuloza i skrobia. Badania prowadzone w Instytucie Chemii Przemysłowej wykazują, że jako napełniacz w kompozytach polimerowych można także stosować odpady z garbowania skóry.

18

Próba oceny jakości struktury kompozytów za pomocą pierwszych obciążeń cyklicznych

Mazurkiewicz S., Porębska R.

Czasopismo Techniczne. Mechanika

|

2004

|

R. 101, z. 13-M

85--92

PL

Zbrojone kompozyty termoplastyczne są powszechnie stosowane w wielu gałęziach gospodarki i przemysłu. Poznanie właściwości kompozytów związanych z technologią przetwórstwa ma istotne znaczenie w ich zastosowaniu. Technologia wytwarzania kompozytów zbrojonych, czy to włóknem szklanym czy węglowym wywołuje anizotropię struktury i niejednorodny stan naprężeń. Poprzez zadawanie pierwszych cykli obciążeń możemy poznać te zjawiska. Związane z tym informacje mogą posłużyć do wstępnej oceny jakości kompozytu.

EN

The application of the composites is highly influenced by accurate recognition of the properties related with the technology of their processing. The manufacturing technology of the composites reinforced with glass or carbon fibers develops the structural anisotropy and nonuniform state of stress. These effects can be clearly recognized by application of the first cycles of loading. The related information can be used for initial evaluation of composite quality.

19

Elastic-plastic stress analysis of symmetric reinforced thermoplastic matrix laminated beams under a bending moment

Callioglu H., Aksoy S., Topcu M., Arman Y.

International Journal of Applied Mechanics and Engineering

|

2003

|

Vol. 8, no 4

559-575

EN

In this study, an elastic-plastic stress analysis is carried out on symmetric steel fiber reinforced high density polyethylene thermoplastic matrix laminated beams under a bending moment. The Bernoulli-Euler theory is used. The orientation angles are chosen as (90o/0o)2, (30o/-30o)2, (45o/-45o)2 and (60o/-60o)2. The composite material is assumed to be linearly hardening. The stress component 'sigma'x is to be maximum at the upper and lower surfaces in the elastic-plastic solution. The residual stress component 'sigma'x is found to be highest at the upper and lower surfaces. However, when the plastic region is further expanded the residual stress component 'sigma'x is found to be the highest at the elastic and plastic boundaries. The plastic flow is to be maximum at the upper and lower surfaces for the (30o/-30o)2 orientation. The transverse displacement is obtained to be highest at the free end for the (90o/0o)2 orientation.

20

An elasto-plastic stress analysis in a thermoplastic composite beam of arbitrary orientation subjected to transverse uniformly distributed load

Esendemir U.

International Journal of Applied Mechanics and Engineering

|

2001

|

Vol. 6, no 2

325-344

EN

Beam is a structural element loaded transversely in general conditions. This loading causes shear forces and bending moments. In this study, an elasto-plastic stress analysis is carried out in a low density polyethylene thermoplastic composite beam reinforced by woven steel fibers subjected to a uniformly distributed load in transverse direction. In the elasto-plastic solution, the material is assumed to be perfectly plastic. The expansion of the plastic region and the residual stress component of 'sigma'x are determined for 0°, 15°, 30°, and 45° orientation angles. Yielding begins for 0° and 45° orientation angles at the upper and lower surfaces of the beam at the same distances from the free end. It starts though first at the upper surface for 15° and 30° orientation angles. The intensity of the residual stress component of 'tau'xy is maximum on or around the x axis of the beam, but the residual stress component of 'sigma'x is maximum at the upper and lower surfaces.