Nowa wersja platformy, zawierająca wyłącznie zasoby pełnotekstowe, jest już dostępna.
Przejdź na https://bibliotekanauki.pl
Ograniczanie wyników
Czasopisma help
Lata help
Autorzy help
Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 109

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 6 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  laminate
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 6 next fast forward last
1
100%
EN
This work deals with the inverse homogenization problem: for given two well-ordered elastic and isotropic materials characterized by the bulk and shear moduli (κ1, µ1), (κ12, µ2) and the volume fraction ρ of the second material reconstructing the layout of the most second-rank orthogonal laminates within a hexagonal 2D periodicity cell Y corresponding to the predefined values of moduli (κ , µ ) of the effective isotropic composite. The used algorithm follows from imposing the finite element (FE) approximation on the solution to the basic cell problems of the homogenization theory [7] along with periodicity assumptions. The material properties of each element are described by three independent parameters. Thus, the formulated inverse problem is solved numerically by the gradient method. The adopted cell structure, i.e., the hexagonal cell with the rotational symmetry of 120 angle guarantees the isotropic effective properties of the composite, and thus the optimization problem is greatly simplified. Isotropic constraints do not appear in the formulated optimization problem.
EN
In the paper the problem of active damping of transverse vibration of a rectangular viscoelastic laminated plate by piezoelectric elements with skewed material axes is studied. The symmetric specially orthotropic and simply supported laminate is subjected to a harmonic excitation. The control system consists of rectangular piezoelectric patches parallel to the plate edges, glued to the upper and lower plate surface and working as the sensor and actuator with a velocity feedback. The dynamic analysis is based on the classical laminated plate theory and the static-coupling model with the assumption of perfect bonding. Due to this model the interaction between the actuator and the laminate can be approximated by the equivalent moments uniformy distributed along the actuator edges. Considering the orthotropic electromechanical properties of the piezoelectric material and two-dimensional piezo electric effect develops the analysis. The govering equations of the system are formulated for a non-zero skew angle between the natural axes of the piezoelectric material and the plate reference axes. The numerical results in terms of the frequency response show the influence of applying the skewed piezoelectric elements on the efficiency of active damping of transverse displacements.
PL
Dowolnie zorientowane elementy piezoelektryczne w aktywnym tłumieniu drgań płyt laminowanych. Praca dotyczy aktywnego tłumienia poprzecznych drgań lepkosprężystej, laminowanej płyty za pomocą rozłożonych elementów piezoelektrycznych o dowolnie zorientowanych kierunkach właściwośći materiałowych. Rozpatrzono prostokątną płytę, swobodnie podpartą na brzegach, zbudowaną z symetrycznie ułożonych warstw ortotropowych i poddaną harmonicznemu wymuszeniu siłowemu. Układ sterowania stanowią prostokątne, piezoelektryczne elementy - pomiarowy (sensor) i wykonawczy (aktuator), umieszczone po obu stronach płyty, pracujące w pętli z prędkościowym sprzężeniem zwrotnym. Analizę dynamiczną oparto na klasycznej teorii płyt laminowanych i założeniu idealnego połączenia bezmasowych elementów piezoelektrycznych (model statyczny) z płytą. Zgodnie z przyjętym modelem oddziaływanie aktuatora sprowadzono do momentów równomiernie rozłożonych wzdłuż jego krawędzi. W przedstawionej analizie uwzględniono ortotropowe właściwości materiału sensora i aktuatora oraz dwukierunkowy efekt piezoelektryczny. Równania ruchu układu zostały sformułowane w przypadku dowolnie zorientowanych, w stosunku do osi płyty, głównych kierunków właściwości materiału piezoelektrycznego. Wyniki obliczeń przedstawiono w formie charakterystyk amplitudowo-częstotliwościowych ilustrując wpływ orientacji osi materiałowych na skuteczności aktywnej redukcji drgań.
PL
Odpady poliestrowo-szklane zostały poddane procesowi rozdrobnienia, a następnie zastosowane do otrzymania laminatów. Wykonano laminaty z czterema warstwami maty szklanej i z rdzeniem zawierającym 5, 10, 12,5, 15 i 18,5% wag. recyklatu poliestrowo-szklanego. Oceniano wpływ recyklatu na wybrane właściwości laminatów. Zbadano gęstość, twardość i wytrzymałość na rozciąganie otrzymanych laminatów. Twardość laminatów z recyklatem była wyższa niż laminatu bez recyklatu. Zaobserwowano obniżenie wytrzymałości na rozciąganie wraz ze wzrostem ilości recyklatu. Rozdrobnione odpady poliestrowo-szklane można zastosować jako wypełnienie laminatów, stosowanych na mniej odpowiedzialne elementy. Uzyskane wyniki wskazują obiecujące rozwiązanie w zakresie gospodarki odpadami poliestrowo-szklanymi, co przyczyni się do zrównoważonego rozwoju przemysłu materiałów kompozytowych.
EN
The glass reinforced polyester waste was ground and added to produce new laminates. The laminates with four layers of glass mat and addition of 5, 10, 12.5, 15 and 18.5 wt.% of recyclate were made. The effect of adding recyclate on some properties of laminates have been tested. The laminates with recyclate were of higher hardness than laminate without recyclate. The study showed that using glass reinforced recyclate in laminates decreases the tensile strength. The shredded glass-polyester waste can be used as a filler in laminates to less responsibility elements. Obtained results were promising towards a global waste management solution for glass reinforced polyester waste and end-of-life products that will lead to a more sustainable composite materials industry.
4
Content available remote Extended proof of fibre-reinforced laminates with holes
100%
EN
Purpose: A calculation method for the strength prediction of tensioned laminated plates with circular notches is presented. Design/methodology/approach: An extensive basis of experimental data from tensile fracture tests on carbon fibre reinforced specimens with circular notches was used to analyse factors determining the notched strength. The proposed extension of the known Whitney-Nuismer and Karlak Point Stress Criteria improves the strength prediction accuracy through introduction of a special coefficient function that takes into account the dependence between stress gradients in the notch near-field and the distance of the outer boundary. Findings: It was found that the theoretical, notch size and outer boundary independent stress concentration factor is not sufficient for a reliable prediction of the notched strength. The presented results show that calculation procedure based on fundamental mechanical relations of the elasticity theory with few experimentally determined factors delivers results which good agree with experiments. Research limitations/implications: The calculation procedure was verified on the representative population of tensile specimens made of several types of carbon fibre reinforced laminates used in the aerospace industry. Practical implications: As openings represent relevant sites of failure in the construction, an accurate calculation of the notched strength is essential for the lightweight-oriented design of fibre-reinforced elements. The presented procedure is relevant for construction of practically important tensioned elements with circular holes. Originality/value: The presented formulation of the phenomenological “characteristic distance” concept and its thorough experimental verification is original.
5
100%
EN
In the paper the damage of fiber-reinforced polymeric matrix laminates is considered with the aim to examine the change of their mechanical properties. The damage mode in the form of intralaminar cracks is described in terms of the damage tensor by Vakulenko and Kachanov. The crack discontinuity parameter is estimated in the frames of the linear elastic fracture mechanics. To derive the constitutive relations, which take into account stress, strain and developing damage, an approach based on polynomial invariant functions and irreducible integrity basis by Adkins is employed. Theoretical results are compared with the experimental data obtained for carbon/epoxy laminates.
EN
A way of use of shape memory alloy (SMA) fibers for dynamics response modification of laminated beams is presented in the paper. The considered concept of adaptive control is based on the ability to change the Young modulus during a temperature activated, reversible, martenstic transition that is specific to SMAs. It is assumed that the laminate is midplane symmetric and the corresponding layers of the same fiber orientation are activated simultaneously, and the SMA fibers can freely elongate in the matrix. A cantilever laminated beam with mass distributed on its free edge is subject to numerical analysis. Due to the quasi-steady one-dimensional model of heat conduction, martensite fraction and natural frequency time relations for the phase transition of SMA have been obtained. The influence of temperature on natural frequencies of the system has been analysed for some different locations of activated plies and directions of SMA fibers. The frequency response functions varying with the material phase transformation for a harmonic load acting on the free end of the beam have also been presented.
PL
W pracy przedstawiono zastosowanie włókien ze stopu z pamięcią kształtu (SMA) do modyfikacji właściwości dynamicznych belek laminowanych. Koncepcję adaptacyjnego sterowania oparto na unikalnej zdolności stopów SMA do wyraźnej zmiany wartości modułu Younga w procesie odwracalnej przemiany martenzytycznej wywołanej temperaturą. Założono, że warstwy laminatu są ułożone i uaktywniane symetrycznie względem powierzchni środkowej, a włókna SMA mogą swobodnie odkształcać się w osnowie. Symulacja numeryczna dotyczy belki laminowanej utwierdzonej wzdłuż jednego brzegu, z masą równomiernie rozłożoną na swobodnym, przeciwległym brzegu. Zgodnie z przyjętym stacjonarnym, jednowymiarowym modelem przewodnictwa cieplnego, wyznaczono przebiegi czasowe temperatury i zawartości martenzytu we włóknach SMA, oraz przebiegi podstawowej częstości własnej w zakresie przemiany fazowej. Zbadano wpływ temperatury na częstości własne zmieniając położenie warstw uaktwnianych a także kierunek ułożenia włókien SMA. Zakładając wymuszenie harmoniczne działające na swobodny brzeg belki, wyznaczono charakterystyki amplitudowo-częstotliwościowe odpowiadające pełnemu zakresowi transformacji fazy materiałowej.
EN
During its operation, the laminate shell of the watercraft hull can be exposed to local stability losses caused by the appearance and development of delaminations. The sources of these delaminations are discontinuities, created both in the production process and as a result of bumps of foreign bodies into the hull in operation. In the environment of fatigue loads acting on the hull, the delaminations propagate and lead to the loss of load capacity of the hull structure. There is a need to improve diagnostic systems used in Structural Health Monitoring (SHM) of laminate hull elements to detect and monitor the development of the delaminations. Effective diagnostic systems used for delamination assessment base on expert systems. Along with other tools, the expert diagnostic advisory systems make use of the non-destructive examination method which consists in generating elastic waves in the hull shell structure and observing their changes by comparing the recorded signal with damage patterns collected in the expert system database. This system requires introducing certain patterns to its knowledge base, based on the results of experimental examinations performed on specimens with implemented artificial delaminations. The article presents the results of the examination oriented on assessing the delaminations artificially generated in the structure of glass- and carbon-epoxy laminates by introducing local non-adhesive layers with the aid of thin polyethylene film, teflon insert, or thin layer of polyvinyl alcohol. The efficiency of each method was assessed using laser vibrometry. The effect of the depth of delamination position in the laminate on the efficiency of the applied method is documented as well.
9
Content available remote Characterization of composite laminates subjected to repeated indentation
88%
EN
The effect of the fiber orientation in a laminate is investigated experimentally when subjected repeated quasistatic indentation. All the laminates with different fiber orientation are subjected to indentation with a stainless steel spherical indenter of diameter 8.0mm on a universal testing machine for a maximum indenter displacement of 4mm. The rate of indenter displacement was 0.5mm/minute. Different parameters like load bearing capacity, indentation diameter, area of surface damage, etc., were recorded after 4mm of indenter displacement. All the parameters were studied and compared to evaluate the laminate with high strength.
EN
This paper presents influence of damage on failure envelopes in composite laminates. Load carrying capacity of structural elements may be estimated by utilizing this envelopes in a space of cross-section forces. Progressive stiffness degradation as a consequence of damage was taken into consideration. Last Ply Failure analysis was performed to obtain failure envelopes. Different failure criteria were utilized. Analyses were performed by utilizing author’s code written in frame of Mathcad and MATLAB and commercial FEM system ABAQUS.
13
75%
EN
When a structure is accidentally impacted by an object, (e.g. by dropping a tool) it may be important to know if the impact is likely to cause serious damage in the structure. The easiest way to solve this is to compare the impact energy with the threshold impact energy of the structure. Thus, it is necessary to find the threshold impact energy of the structure which depends on the properties of the material and boundary conditions. In the present work the problem of delamination threshold load assessment was studied for epoxy laminates reinforced with woven glass-carbon laminates. The behaviour of symmetrical and unsymmetrical glass E/carbon C laminate was studied (E/C/E/C/E and E/E/C/E/C). Instrumented impact and static indentation tests were used. The rebound impact tests were conducted on the 100 mm square specimens in standard instrumented dropping weight tower Ceast Dartester. Indentation tests were performed using the same samples and supports geometry as in impact tests. The acoustic signal was used to assess the load and deflection corresponding to the first damage in the laminate. Damaged samples were examined using SEM. The approximate projected maximum delamination area was assessed and plotted against impact energy and maximum load (Fig. 6). The experimental results obtained in this work show (Figs 5, 6) that, similar to quasi-isotropic fibre reinforcement, for woven glass/carbon/epoxy laminates there exists a threshold impact load corresponding to a sudden jump of the area of delaminations from zero to a certain value (100 mm2). The threshold impact energy was found 1.5 J independent of the glass fibre stacking sequence. The near-the-threshold damage in woven glass-carbon/epoxy laminates consists of delaminations and fibre/matrix debonding. Good correlation of the projected damage area obtained in this work for static (indentation) and impact measurements confirm that prediction of the threshold impact damage by quasi static tests instead of instrumented impact test is practical and useful.
PL
Przedstawiono badania charakteru i rozmiaru zniszczeń w laminatach epoksydowych wzmocnionych włóknami węglowymi oraz szklanymi i węglowymi wywołanych przez udary o małej energii. Na podstawie dynamicznych charakterystyk obciążeń w funkcji czasu i odkształcenia płytek określano zależność pola delaminacji w funkcji obciążenia wywołującego te zniszczenia. Ze względu na konieczność posiadania młota spadowego z oprzyrządowaniem do prób dynamicznych badania takie są kłopotliwe. Jednak wyniki prób prowadzonych w zaawansowanych laboratoriach kompozytowych w Wlk. Brytanii i USA wskazują na możliwość wykorzystania badań przy obciążeniach quasi-statycznych o analogicznym układzie podpór i geometrii próbki do oceny progowych obciążeń wywołujących inicjacje delaminacji w laminacie. Korzystając z takiej możliwości, porównano zniszczenia powstałe przy obciążeniach quasi-statycznych i udarowych (określonych przez maksymalne obciążenie Pmax). Posiadane dane z pomiarów dynamicznych o energii udaru wyższej od progowej umożliwiły identyfikację obciążenia wywołującego skokową inicjację delaminacji w laminacie epoksydowym o wzmocnieniu szklano-węglowym. Badania stanowią wprowadzenie do prognozowania obciążeń i energii wywołujących inicjację delaminacji w kompozytach warstwowych.
EN
A laminate made with the Vacuum Bag Only (VBO) prepregs can be cured out of autoclave. Because of low curing pressure such a process can result in deterioration of laminate mechanical properties. They can be significantly lower than those displayed by the autoclave cured ones. The resistance against delamination can be among the most affected. Since this property is a week point of all the laminates it was of particular interest. Delamination resistance of unidirectional laminate made from VBO MTM46/HTS(12K) prepreg was in the scope of the presented research and the critical values of the Strain Energy Release Rates and the Paris-type equations corresponding to Mode I, Mode II and Mixed-Mode I/II static and cyclic loadings, respectively, were determined.
EN
The aim of the study is a preliminary evaluation of the possibility and purposefulness of applying a gelcoat covering on GFRP (glass fibre reinforced polymer) laminates manufactured by the VARI (vacuum assisted resin infusion) method. A set of panels was manufactured on the basis of three types of glass fibre reinforcements: plain-woven fabric, chopped strand mat and 3D non-crimp fabric, while the composite matrix was epoxy resin. Alternatively, panels with and without the gelcoat layer were manufactured. The polyester gelcoat was laid on the mould by hand. Profilographometric tests were applied as the main method of evaluating the laminate surfaces. To evaluate the border area between the gelcoat layer and the laminate, microscopic visualization was performed with use of a scanning electron microscope (SEM) and - for chosen specimens - with use of a light microscope in Nomarski’s contrast conditions. In order to evaluate the influence of the gelcot layer presence on the laminate mechanical properties, tests of static bending were conducted on the laminates with and without the layer. The obtained profilographometric results showed that application of the gelcoat resulted in improvement of surface quality (a decrease in the maximum and average profile height as well) practically in all the tested specimens. Micrographs made of the gelcoat-laminate border area confirm very good coupling between these two elements. The obtained results of the bending tests showed that the presence of the gelcoat layer does not significantly affect the mechanical performance of the laminates. The registered differences in flexural strength between the specimens with the gelcoat covering and those without it are not big - and in most cases they are in favor of the latter ones. The obtained results allow the authors to conclude that VARI technology is very well suited to manufacturing products with a gelcoat layer. The results and conclusions obtained within the study may be useful for manufacturers in planning and optimization of manufacturing processes for elements made of composite laminates.
PL
Celem niniejszej pracy jest wstępna ocena możliwości i celowości stosowania powłoki żelkotowej na laminaty wytwarzane metodą VARI (ang. vacuum assisted resin infusion, pol. infuzja próżniowa). Wytworzono zestaw płyt z laminatów na bazie trzech typów wzmocnień włókna szklanego: tkaniny krzyżowej, maty, tkaniny 3D. Płyty z laminatów formowano metodą VARI z użyciem żywicy epoksydowej. Wytworzono alternatywnie płyty bez oraz z warstwą żelkotu. Żelkot nakładano pędzlem. Jako główny element oceny powierzchni wytworzonych laminatów zastosowano badania profilografometryczne. Do oceny obszaru połączenia żelkotu z laminatem zastosowano wizualizację mikroskopową przeprowadzoną z użyciem mikroskopu skaningowego oraz (dla wybranych próbek) z wykorzystaniem mikroskopu świetlnego w kontraście Nomarskiego. W celu oszacowania wpływu obecności żelkotu na właściwości mechaniczne laminatu przeprowadzono próby zginania statycznego laminatów zi bez warstwy żelkotu. Uzyskane wyniki profilografometryczne pozwalają stwierdzić, że zastosowanie żelkotu praktycznie we wszystkich przypadkach spowodowało polepszenie jakości powierzchni laminatu, tzn. spadek zarówno maksymalnej, jak i średniej wysokości profilu tejże powierzchni. Zdjęcia mikroskopowe wykonane na granicy żelkot-laminat świadczą o bardzo dobrym połączeniu między tymi dwoma obszarami. Uzyskane wyniki prób zginania pozwalają stwierdzić, że wpływ żelkotu nie jest istotny dla właściwości mechanicznych laminatów. Zarejestrowane różnice wytrzymałości są niewielkie, przy czym z reguły na korzyść próbek z żelkotem. Na podstawie uzyskanych wyników można stwierdzić, że technologia VARI bardzo dobrze nadaje się do wykonywania wyrobów z warstwą żelkotu. Wyniki te mogą być pomocne przy planowaniu oraz optymalizacji struktur i technologii stosowanych na elementy konstrukcyjne z kompozytów.
PL
Celem pracy była ocena wpływu procesu starzenia w warunkach szoków termicznych na odporność na przebicie paneli kompozytowych wykonanych metodą laminowania ręcznego z wykorzystaniem podciśnienia. Panele użyte w badaniach składały się z 8 warstw materiału wzmacniającego w postaci tkaniny węglowej o splocie płóciennym oraz gramaturze 200 g/m 2. Jako osnowę zastosowano żywice epoksydową sieciowaną utwardzaczami aminowymi o zróżnicowanej lepkości i liczbie aminowej (Aradur 3486 oraz Aradur 3487) oraz aminą polifatycznq (Aradur 3405). Przygotowane próbki zostały poddane procesowi starzenia w warunkach szoków termicznych (-20/+130°C) w komorze ATT Discovery 650. Badania dotyczące odporności na przebicie zostały przeprowadzone na hybrydowej wyrzutni elektromagnetycznej ze wspomaganiem pneumatycznym. Jako penetrator zastosowano stalowy pocisk zakończony stożkiem o kącie rozwarcia 60° oraz masie 55g. Badania zostały przeprowadzone z różnymi energiami kinetycznymi penetratora (2,9J, 4,3J, 5,8J). Ocena odporności na penetrację została dokonana na podstawie średnicy wgłębienia powstałego po uderzeniu penetratora w kompozytowy panel.
EN
The objective of the paper was the evaluation of ageing process influence in the condition of shock temperature to the puncture resistance of epoxy-carbon composites. Composite panels have been made by manual laminating method with additional use of vacuum. Prepared samples consist of 8 layers of reinforcement material in the form of carbon plain fabric with the weight of 200 g/m2. As a matrix, epoxy resin has been used. Resin has been mixed with curing agents with different viscosity and amine number (Aradur 3486 and Aradur 3487) and polifatic amine (Aradur 3405). Prepared samples were subjected to the ageing process in thermal shock conditions (-20/+130°C) in ATT Discovery 650 chamber. The tests of the puncture resistance have been performed on hydromagnetic launcher with pneumatic support. As a penetrator, a steel bullet was applied, with the mass of 55g, which ended with a cone of opening angle 60°. Tests have been performed with several different kinetic energies of the penetrator (2,9J, 4,3J, 5,8J). Evaluation of the puncture resistance has been conducted, based on the cavity diameter created after penetrator's impact on the composite panel.
20
Content available remote Charakterystyka mikrostrukturalna wybranych laminatów metalowo-włóknistych
75%
PL
Laminaty metalowo-włókniste stanowią grupę materiałów o potencjalnym zastosowaniu m.in. w strukturach lotniczych, zastępujących stopy metali lub tradycyjne, wzmacniane włóknami kompozyty polimerowe. Jest to stosunkowo nowa grupa materiałów, nad którą wciąż są prowadzone badania. W pracy przedstawiono charakterystykę mikrostrukturalną wybranych hybrydowych laminatów FML na bazie aluminium i kompozytu o osnowie epoksydowej wzmacnianego włóknami szklanymi. Głównymi czynnikami wpływającymi na właściwości mikrostrukturalne laminatów jest jakość wykonania połączenia komponentów: stopu aluminium i kompozytu epoksydowo-szklanego. Przedstawiono charakterystyczne cechy granicy rozdziału anodowanego stopu aluminium i materiału kompozytowego. Zauważono, że w procesie łączenia powstaje połączenie adhezyjne żywica polimerowa - warstwa anodowa, bez bezpośredniego udziału włókien zbrojących.
EN
Fiber Metal Laminates are the main group of hybrid composites used in aviation structures. Many times they substitute alloy metals or traditional polymer composites. This is a new group of materials, where the area of research is not completed. In this article a microstructural characterization of selected hybrid Fiber Metal Laminates is presented. The base are aluminum alloy and polymer composite with glass fiber. The main factor which has got the influence for microstructural properties is the quality of manufacturing the structure. An interface between the aluminum alloy and polymer is a key factor of the adhesive.
first rewind previous Strona / 6 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.