Skip to main content
Przejdź do strony domowej Komisji Europejskiej (odnośnik otworzy się w nowym oknie)
polski polski
CORDIS - Wyniki badań wspieranych przez UE
CORDIS
Zawartość zarchiwizowana w dniu 2024-05-30
Methodology Toolbox for Accelerated Fatigue Testing of FRP Materials: <br/>Micro-structural Failure Criterion for Multi-axial Fatigue of FRP Structures

Article Category

Article available in the following languages:

Próby zmęczeniowe do testowania kompozytów

Tworzywa sztuczne wzmocnione włóknem (FRP) to budulec licznych astronautycznych komponentów konstrukcyjnych wykonanych z użyciem konfiguracji przestrzennych. Aby zidentyfikować krytyczne kryteria ich odrzucenia, zespół finansowany przez UE przeprowadził obszerne testy i modelowanie numeryczne.

Kompozyty wykonane z matrycy polimerycznej wzmocnionej włóknami odegrały ważną rolę w obniżeniu negatywnego wpływu licznych sektorów na środowisko. Ograniczają one masę wielu elementów konstrukcyjnych i systemów, wykazując przy tym doskonałe właściwości mechaniczne. Coraz częstsze stosowanie FRP w decydujących dla bezpieczeństwa komponentach podkreśla potrzebę zaawansowanych i ścisłych kryteriów testowych i odrzucenia. Finansowany przez UE projekt MIFACRIT położył podwaliny pod budowę zestawu narzędzi metodologicznych przyspieszonych wieloosiowych prób zmęczeniowych o bardzo dokładnych kryteriach odrzucenia. Skupiono się przede wszystkim na jednowarstwowych i wielowarstwowych kompozytach przekładkowych lub stosowych przeznaczonych dla przemysłu astronautycznego. Wieloosiowe obciążenie próbne to, jak sama nazwa wskazuje, obciążenie więcej niż jednej z trzech osi w kartezjańskim układzie współrzędnych. Do niedawna większość dyskusji dotyczących obciążenia cyklicznego zakładało obciążenie jednoosiowe. Jednak w rzeczywistości wiele systemów, takich jak wały obrotowe i liczne komponenty motoryzacyjne i lotnicze, doświadczają wieloosiowych naprężeń cyklicznych. Projekt MIFACRIT zajął się tym zagadnieniem w kontekście FRP. Jego mocną stroną jest wzajemna zależność między rozległym przeprowadzaniem doświadczeń a zaawansowanymi symulacjami liczbowymi wykorzystującymi metody z dziedziny mechaniki uszkodzeń i pękania. Testy materiałowe objęły charakterystykę lepkosprężystości podczas stałego odkształcania i testy naprężeń podczas obciążenia cyklicznego. Zarówno parametry temperatury, jak i częstotliwości były zmienne. Dwustopniowe modelowanie matematyczne wyjaśnia zarówno opisy lokalne, jak i globalne. Wyniki symulacji porównano do wyników eksperymentalnych w powtarzalny sposób, aby precyzyjnie dostroić modele. Określono wartości progowe dla różnych kryteriów. W projekcie MIFACRIT opracowano procedurę wychwytywania właściwości elastycznych i właściwości defektów i uszkodzeń FRP poprzez ewaluację efektów mechanicznych w mikrostrukturze w różnych warunkach obciążenia. Dalsza optymalizacja zwiększy niezawodność ocenianych właściwości, zapewniając dokładne prognozowanie okresu życia FRP w warunkach obciążenia wieloosiowego. To z kolei umożliwi szybszą produkcję wysokiej jakości komponentów konstrukcyjnych o decydującym znaczeniu dla bezpieczeństwa.

Znajdź inne artykuły w tej samej dziedzinie zastosowania

Moja broszura 0 0