Wirtualizacja pękania międzywarstwowego kompozytu

STRESZCZENIE: W artykule przedstawiono model MES kompozytu warstwowego wzmocnionego tkaniną z włókien węglowych. Model uwzględnia wewnętrzną strukturę wzmocnienia oraz technologię jego wytwarzania. Model wykorzystano do symulowania propagowania pęknięcia między warstwowego w kompozycie wzmocnionym 16. warstwami tkaniny z włókien węglowych. Za kryterium pękania kompozytu przyjęto przekroczenie dopuszczalnego wydłużenia w osnowie kompozytu. Wyniki analiz i symulacji porównano z wynikami eksperymentu.

SŁOWA KLUCZOWE: kompozyt warstwowy, model MES, delaminacja.

ABSTRACT: The following article shows the FEM model of a laminate composite reinforced with fabric made of roving of carbon fibres. The model considers the internal structure of the reinforcement and the manufacturing process of its production. This model was used for a simulation of a crack propagation in the 16-layers of carbon fibre laminate. Exceeding permissible strains in the nodes corresponding to the epoxy resin - the warp of the sample was accepted as the criterion for damage. The results of the simulation were then compared with the results of the experiments.

KEYWORDS: laminate composite, FEM model, delamination.

BIBLIOGRAFIA / BIBLIOGRAPHY:

• Barbero Ever J.: Introduction to composite material design, Taylor & Francis 2010.
• Czarnocki P., Dobrzański P.: Wykorzystanie elementów kohezyjnych do symulacji rozwoju rozwarstwień w laminatach polimerowych, Przegląd Mechaniczny 6/2012
• Ochelski S.: Metody doświadczalne mechaniki kompozytów konstrukcyjnych, WNT, Warszawa 2004.
• Rakowski G., Kacprzyk Z.: Metoda elementów skończonych w mechanice konstrukcji, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2005.
• Stadnicki J., Tokarz Z.: Model obliczeniowy kompozytu warstwowego–kalibracja z wykorzystaniem optymalizacji, XI Szkoła Komputerowego Wspomagania Projektowania, Wytwarzania i Eksploatacji: materiały konferencyjne, Jurata 2006.
• Stadnicki J., Tokarz Z.: Structural analysis of selected constructions made of fabric laminate composite, Acta Mechanica Slovaca, Koszyce 2007, R.11 [nr] 4-A

DOI: http://dx.doi.org/10.17814/mechanik.2015.2.57