Właściwości mechaniczne zszywanych laminatów żywica poliestrowa-włókno szklane

• Autorzy: Kozioł, M. , Śleziona, J.

Warianty tytułu

EN

Mechanical properties of stitched polyester resin-glass fiber laminates

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przedstawiono wyniki badań właściwości mechanicznych próbek laminatów żywica poliestrowa-włókno szklane klasyczne oraz o zbrojeniu przeszytym nicią poliaramidową (rys. 1). Przeprowadzono próby: statycznego zginania, statycznego rozciągania, ścinania międzywarstwowego przy rozciąganiu próbek z karbem, udarności Charpy'ego. Stwierdzono, że charakterystyki zależne od właściwości wytrzymałościowych oraz sprężystych laminatu w kierunkach równoległych do ułożenia warstw, takie jak: wytrzymałość i moduły na zginanie, wytrzymałość i moduły na rozciąganie, udarność, są wyraźnie gorsze dla laminatów zszywanych w porównaniu z laminatami klasycznymi (rys. rys. 2, 3 i 8, tab. 1). Wiąże się to z zaburzeniami i degradacją struktury zbrojenia przez nici zszywające. Charakterystyki zależne od właściwości wytrzymałościowych oraz sprężystych laminatu w kierunku translaminarnym, takie jak: wytrzymałość na ścinanie międzywarstwowe, wskaźnik lepkości, są lepsze dla laminatów zszywanych, porównując z laminatami klasycznymi (rys. 9, tab. 2). Polepszenie tychże właściwości jest spowodowane przenoszeniem przez nici zszywające obciążeń działających w kierunku translaminarnym na warstwy zbrojące laminatu. Stwierdzono, że laminaty zszywane prezentują nieco gorszy poziom badanych właściwości sprężystych i wytrzymałościowych przy obciążaniu w kierunku prostopadłym do ułożenia linii szwów niż w kierunku równoległym do tychże linii (rys. rys. 2, 3 i 8, tabele 1, 2). Wiąże się to najprawdopodobniej z deformacją struktury zbrojenia laminatu w kierunku translaminarnym, spowodowaną naciągiem nici zszywającej.

EN

Paper presents the results of mechanical properties investigations of the polyester resin-glass fiber laminates, both classic and of reinforcement stitched with polyaramide thread. Static bending test, static tensile test, interlaminar shear test by notched specimen tensile, Charpy impact resistance test were conducted. Characteristics dependent on in-plane strength and elasticity of laminates: flexural strength and moduli, tensile strength and moduli, impact resistance, were found visibly worse for stitched laminates compared with unstitched (Figs. 2, 3, 8, Table 1). It is from disturbations and degradation of the lami-nate reinforcement structure by stitching threads. Characteristics dependent on interlaminar strength and elasticity of laminates: interlaminar shear strength, viscosity index, were found better in stitched laminates than those of unstitched (Fig. 9, Table 2). The improvement is caused by stitching threads carrying translaminar loads to the reinforcement of laminate. Stitched laminates were found as having worse level of tested strength and elasticity when loading perpendicularly to the stitch direction than when loading parallel (Figs. 2, 3, 8, Table 1, 2). It is probably connected with deformation of reinforcement structure into translaminar direction, caused by tension of the stitching thread.

Słowa kluczowe

PL

laminaty zszywane; właściwości mechaniczne

EN

stitched laminates; mechanical properties

• Czasopismo: Kompozyty
• Rocznik: 2006
• Tom: R. 6, nr 2
• Strony: 14-20
• Opis fizyczny: Bibliogr. 23 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Kozioł, M.

autor

Śleziona, J.

• Politechnika Śląska, Katedra Technologii Stopów Metali i Kompozytów, ul. Krasińskiego 8, 40-019 Katowice

Bibliografia

• [1] Prichard J.C., Hogg P.J., Composites 1990, 21, 503-11.
• [2] Liu D., J. Reinforced Plastics and Composites 1990, 9, 59-69.
• [3] Su K.B., ASTM STP 1989, 1044, 279-300.
• [4] Chung W.C., Jang B.Z., Chang T.C., Hwang L.R., Wilcox R.C., Mater. Sci. Eng. 1989, A112, 157-173.
• [5] Jang B.Z., Cholakara M., Jang B.P., Shih W.K., Polym. Eng. Sci. 1991, 31, 40-6.
• [6] Cantwell W.J., Morton J., Composites 1991, 22, 347-62.
• [7] Mayadas A., Pastore C., Ko F.K., Proc. 30th Int. SAMPE Symposium, 19-25 March 1985, 1284-1293.
• [8] Chan W.S., S. Comp. Tech. and Res. 1991, 14, 91-96.
• [9] Jain L.K., Mai Y.-W., Recent work on stitching of laminated composites - theoretical analysis and experiments, Proc. ICCM - 11, Gold Coast, Australia 1997.
• [10] Stickler P.B., Ramulu M., Mat. and Design 2002, 23, 751-758.
• [11] Reader J.R., Glaessgen E.H., J. Reinf. Plastics and Composites 2004, 23, 3, 249-263.
• [12] Brown A.S., Cutting composite costs with needle and thread, Aerospace America 1997, Nov., 24-25.
• [13] Mouritz A.P., Bannister M.K., Folson P.J., Leong K.H., Composites: Part A 1999, 30, 1445-1461.
• [14] Rhee K.Y., Kim H.J., Park S.J., Composites: Part B 2006, 37, 21-25.
• [15] Mouritz A.P., Comp. Sci. and Tech. 1995, 55, 365-374.
• [16] Mouritz A.P., Composites: Part A 1996, 27, 525-530.
• [17] Mouritz A.P., Composites: Part B 2001, 32, 431-439.
• [18] Shah Khan M.Z., Mouritz A.P., Comp. Sci. and Tech. 1996, 56, 695-701.
• [19] Kozioł M., Hyla I., Rutecka M., Mat. Konf. Nowe technologie i materiały w metalurgii i inżynierii materiałowej, XII Seminarium Naukowe, Katowice 2004, 173-178.
• [20] Kozioł M., Hyla I., Mat. Konf. XXXII Szkoła Inżynierii Materiałowej, Kraków-Krynica 2004, 567-572.
• [21] Mouritz A.P., Leong K.H., Herszberg I., Composites: Part A 1997, 28 ,979-991.
• [22] Kozioł M., Mat. Konf. Materiały i technologie XXI, VII Międzynarodowa Studencka Sesja Naukowa, Katowice 2005, 40-43.
• [23] Kozioł M., Rutecka M., Śleziona J., Mat. Konf. Inżynieria i edukacja 2005, Kraków-Białka Tatrzańska 2005, 105-110.