Doświadczalno-analityczne określenie wytężenia polimerowej skleiny w belkach zespolonych
Wariant tytułu
Experimentally-analytical determination of material effort of polymer adhesive layer applied in compound beams
Autor
Zając, Bogusław
Promotor
prof. dr hab. inż. Ryszard B. Pęcherski
Data wydania
2008
Wydawca
[s.n.]
Język
polski
Abstrakt
W pracy przedstawiona została doświadczalno-analityczna metoda określenia złożonego stanu naprężenia w warstwie skleiny poddanej procesowi prostego ścinania. Symetryczne belki składowe wykonane zostały ze stopu aluminium (PA-38). Przeprowadzone zostały badania dla pięciu belek zespolonych o zmiennej grubości warstwy skleiny w teście zginania. Metoda oparta jest na pomiarze wzajemnego przemieszczenia belek składowych wzdłuż długości belek w celu określenia odkształcenia postaciowego skleiny. W eksperymencie były użyte czujniki zegarowe. Uzyskane wartości odkształceń postaciowych są wykorzystane w zamkniętym rozwiązaniu dla prostego ścinania nieskończonej warstwy skleiny do określenia składników tensora naprężenia. Polimerowy materiał skleiny określony jest w zakresie umiarkowanych odkształceń, z zastosowaniem liniowej zależności między naprężeniem głównym a logarytmiczną miarą współczynnika zmiany długości w kierunku głównym (prawo Hencky'ego). Gęstość zgromadzonej energii sprężystej dla pojedynczej warstwy skleiny jest wtedy obliczana jako funkcja odkształcenia postaciowego tej warstwy. Zaproponowana została nowa zależność dla naprężenia zredukowanego warstwy skleiny w oparciu o energetyczne kryterium Burzyńskiego. Proponowana metoda może znaleźć zastosowanie w obliczeniach wytrzymałościowych połączeń klejonych oraz wzmacnianych zewnętrznie elementów konstrukcyjnych z zastosowaniem doklejanych kompozytowych taśm i mat wykonanych z włókien węglowych (CFRP) lub szklanych (GFRP).
An experimentally-analytical method to determine the complex state of stress in an adhesive layer deformed in the simple shear mode is presented. The symmetric adherents are beams made of aluminium alloy (PA-38). Five different sets of specimens with different thickness of adhesive layer are investigated. The flexible adhesive layer deforms in shear between the adherents during quasi-static bending test. The shear deformation of adhesive layer is measured along the beam specimen. The method is based on the measurement of the relative displacement of adherents with use of the classical displacement gages fixed along the compound beam specimen. The obtained values of shear strain are applied in closed-form solution of the problem of finite simple shear of infinite layer to calculate the respective stress components. Material of polymer adhesive is defined, within the range of moderate strains, with use of linear relation between principal stress – logarithm of stretch (Hencky law). The elastic energy density accumulated in a single-layer adhesive joint is then calculated as a function of shear strain. The energy-based Burzynski criterion is applied to estimate the material effort of the adhesive layer and the new definition of the equivalent stress is given. The proposed approach can be used for the assessment of the strength of adhesive joint. The resulting formula can be applied to estimate the strength of external reinforcement of construction elements by means of CFRP or GFRP tapes.
Klasyfikacja PKT
631300 Materiały i wyroby budowlane
631600 Konstrukcje budowlane
371743 Technologia tworzyw sztucznych
630000 Budownictwo
371700 Technologia budowy maszyn
370000 Budowa maszyn. Przemysł maszynowy i metalowy
Wydział
Wydział Inżynierii Lądowej
Licencja
Licencja PK. Brak możliwości edycji i druku.
Prawa dostępu
Zasób dostępny dla zalogowanych użytkowników lub z komputerów w domenie PK
