Wyniki wyszukiwania - Biblioteka Nauki

Ten serwis zostanie wyłączony 2025-02-11.

Nowa wersja platformy, zawierająca wyłącznie zasoby pełnotekstowe, jest już dostępna.
Przejdź na https://bibliotekanauki.pl

Ograniczanie wyników

1 Composites Theory and Practice

1 2019

Znaleziono wyników: 1

Liczba wyników na stronie

Wyniki wyszukiwania

Sortuj według:

Ogranicz wyniki do:

Evaluation of behavior of stitched epoxy-carbon fiber laminate under static bending conditions using simplified analysis of failure energy

100%

Kozioł M. , Mazurkiewicz R.

tom R. 19, nr 3

112--118

The paper presents the attempt to assess the failure progress of a stitched carbon fiber reinforced plastic (CFRP) laminate by means of simple analysis of the failure energy after static bending tests. A laminate reinforced with a carbon twill weave (2/2) fabric, areal mass of 200 g/m2 in the form of 10 layer preforms was used for the tests. Some of the preforms were machine-stitched with a Kevlar 50 thread in lines with a 4 mm stitch length and 5 mm stitch spacing. The matrix of the composites was epoxy resin and the panels were molded by RTM. Curing took place at room temperature for three days. A fiber volume fraction of 50.5÷51.5% was obtained. Static bending tests were carried out on samples of the manufactured materials. The obtained bending curves were subjected to a simple analysis of failure energy. It consisted in determining the energy corresponding to individual stages of the material destruction progress (i.e. the areas under the bending curve) as well as direct and comparative assessment of the determined values. It was found that the applied methodology of simple analysis of the failure process energy allows effective analysis of the failure progress of materials. The total failure energy obtained by the tested laminates in the main directions is: for unstitched about 8% higher than for stitched loaded in the direction along the stitch lines and about 15% higher than for stitched loaded transversely to the stitch lines. This means that less energy is needed to destroy a stitched laminate than to destroy an unstitched one. However, a stitched laminate exhibits a higher value of failure development energy at a later stage of the failure process, which translates into its greater residual load capacity compared to the unstitched one. It was also found that the DI factor (defined as the ratio of energy used to develop the failure process to the energy used to initiate the failure process) is higher for the stitched laminate than for the unstitched one. This trend applies to all the main load directions. This means that the stitched laminate is less fragile than the unstitched one. Analysis of the obtained results indicates that the stitched CFRP laminate is a material with a safer course of destruction than a corresponding unstitched one.

Przedstawiono próbę oceny przebiegu zniszczenia zszywanego laminatu epoksydowo-węglowego (CFRP) za pomocą analizy energii zniszczenia, z użyciem oryginalnej metodologii prostej analizy energii zniszczenia w próbie zginania. Do badań wykorzystano laminat wzmocniony tkaniną węglową o splocie skośnym (2/2) i gramaturze 200 g/m2, w postaci 10 warstwowych preform. Część preform przeszyto maszynowo nicią Kevlar 50, jednokierunkowo, z długością ściegu 4 mm i odległością między liniami szwów 5 mm. Osnowę kompozytów stanowiła żywica epoksydowa, płyty laminatowe formowano metodą RTM. Dotwardzanie odbyło się w temperaturze pokojowej przez okres 3 dób. Uzyskano udział objętościowy włókien na poziomie 50,5÷51,5%. Na próbkach wytworzonych materiałów przeprowadzono próby statycznego zginania. Uzyskane krzywe zginania poddano prostej analizie energii zniszczenia. Polegała ona na wyznaczeniu energii odpowiadającej poszczególnym etapom postępu zniszczenia materiału (czyli pola powierzchni pod krzywą zginania) i ocenie bezpośredniej oraz porównawczej wyznaczonych wartości. Stwierdzono, że zastosowana metodyka prostej analizy energii procesu zniszczenia pozwala skutecznie analizować przebieg zniszczenia materiałów. Całkowita energia zniszczenia uzyskana w badanych laminatach, w kierunkach głównych, jest dla laminatu niezszywanego o ok. 8% większa niż dla zszywanego obciążanego w kierunku wzdłuż linii szwów i o ok. 15% większa niż dla zszywanego obciążanego poprzecznie do linii szwów. Oznacza to, że dla zniszczenia laminatu zszywanego potrzeba mniej energii niż dla zniszczenia niezszywanego. Jednakże, laminat zszywany wykazuje większą wartość energii rozwoju zniszczenia na późniejszym etapie procesu zniszczenia, co przekłada się na jego większą nośność resztkową w porównaniu z niezszywanym. Stwierdzono też, że dla laminatu zszywanego wskaźnik DI (definiowany przez stosunek energii zużytej na rozwój procesu zniszczenia do energii zużytej na zainicjowanie procesu zniszczenia) jest wyższy niż dla niezszywanego. Trend ten dotyczy wszystkich istotnych kierunków obciążania. Oznacza to, że laminat zszywany jest mniej kruchy niż odpowiedni laminat niezszywany. Analiza uzyskanych wyników wskazuje, że zszywany laminat CFRP jest materiałem o bezpieczniejszym w przebiegu zniszczenia niż odpowiadający mu laminat niezszywany.