Analiza nośności laminatów kompozytowych z zastosowaniem energetycznego kryterium wytężenia

• Autorzy: German, J. , Hebda, M.

Warianty tytułu

EN

Strenght analysis of composite laminates with use of energy-based criterion of limit elastic states

• Konferencja: Krajowa Konferencja Naukowo-Szkoleniowa Mechaniki Pękania (11 ; 09-12.09.2007 ; Kielce/Cedzyna, Polska)
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Analiza wytrzymałościowa laminatów kompozytowych, mimo kilkudziesięciu lat badań naukowych w tym obszarze, wciąż stanowi jeden z głównych problemów naukowych w mechanice kompozytów i nic nie wskazuje, aby w najbliższej przyszłości powstała jednolita i dobrze uzasadniona teoria w tym zakresie. Z tego punktu widzenia każda próba udoskonalenia istniejących metod analizy nośności laminatów, a w szczególności laminatów włóknistych powinna być potraktowana z należną uwagą badaczy. Praca pt. „Analiza nośności laminatów kompozytowych z zastosowaniem energetycznego kryterium wytężeniowego” ma charakter teoretyczno-obliczeniowy i dotyczy nowego podejścia do pewnych aspektów określania nośności laminatów.

EN

The paper deals with theoretical strength analysis of composite laminates. It consists of the three basic parts. In the first one – general formulation of energy based strength criterion, by means of spectral decomposition of elastic compliance tensor by Rychlewski (1984) is presented. Due to this approach, the authors specified a specific form of the criterion for orthotropic fiber-reinforced polymeric matrix laminates. In the second part the authors determined strength criterion for a single laminate’s ply, as well as they obtained critical values of energy relevant for all eigen states of compliance tensor. The last part of paper deals with crucial problem in the strength analysis of laminates, namely with applying an adequate method of modification of the stiffness matrix. This can be done in three ways. In the first one, all elements of the stiffness matrix for damaged ply are assumed to be equal to zero (Total Ply Discount Method). In the second, only those elements are assumed to be equal to zero, which are related with one or the three failure modes: fiber failure, matrix tension and matrix shear failure (Partial Ply Discount Method). The third manner is based on only partial reduction of those elements, which are related with failure modes. In order to use second and third method one need to know of the failure mode. For this reason, laminate strength analysis is in most cases quite difficult. In the present paper, new method of the modification of stiffness matrix is proposed. The main feature of this method is rational reduction of all elements of stiffness matrix of laminate regardless on failure modes with use of proposed damage coefficients. Theoretical results are compared with experimental data taken from literature.

Słowa kluczowe

PL

polimerowe kompozyty włókniste; wytrzymałość; kryterium wytężeniowe; degradacja macierzy sztywności; wyniki badań eksperymentalnych

EN

fiber-reinforced polymer composite; strength; failure criterion; stiffness matrix degradation; experimental test data

• Czasopismo: Zeszyty Naukowe Politechniki Świętokrzyskiej. Nauki Techniczne
• Rocznik: 2007
• Tom: Z. 4
• Strony: 30-32
• Opis fizyczny: Bibliogr. 3 poz.

Twórcy

autor

German, J.

autor

Hebda, M.

• Politechnika Krakowska, Wydział Inżynierii Lądowej, Katedra Wytrzymałości Materiałów, ul. Warszawska 24, 31-155 Kraków

Bibliografia

• 1. Hebda M., Pęcherski R. B., Energy-Based Criterion of Elastic Limit State in Fibre-Reinforced Composites. Archives of Metallurgi and Materials 50 (2005), s. 1073-1088.
• 2. Hebda M., Energetyczne kryterium wytężeniowe dla kompozytów włóknistych - porównanie z wynikami badań doświadczalnych. Rudy i Metale Nieżelazne 9 (2006), s.537-545.
• 3. Hebda M., German J., Nośność warstwowych kompozytów włóknistych z zastosowaniem nowej metody degradacji sztywności. Zeszyty Naukowe Politechniki Łódzkiej 993 (2006), s. 23-32.