Zastosowanie energetycznego kryterium wytężeniowego do analizy wytrzymałościowej kompozytów włóknistych
Wariant tytułu
A general energy criterion for the strength of fibers reinforced composites
Autor
Hebda, Mariusz
Promotor
dr hab. inż. Janusz German, prof. PK
Data wydania
2006
Wydawca
[s.n.]
Język
polski
Abstrakt
Praca dotyczy analizy wytrzymałościowej polimerowych kompozytów włóknistych. Dla pojedynczej płaskiej warstrwy kompozytowej z ogólnego energetycznego sformułowania Rychlewskiego zostało wyspecyfikowane kryterium wytężeniowe. Kryterium to oparte jest na rozkładzie spektralnym tensora podatności, występującego w liniowym związku fizycznym Hookea. Specyfikacja wykonana przez Autora pracy polegała na wyznaczeniu trzech krytycznych wartości gęstości energii sprężystej, dla każdego z trzech stanów własnych, charakteryzujących płaską ortotropię. Drugim kluczowym elementem pracy jest zaproponowana przez Autora nowa metoda degradacji macierzy sztywności laminatu. Metoda ta jest związana z algorytmem wyznaczania nośności laminatu, czyli materiału zbudowanego z pojedynczych warstw kompozytowych. Zaletą zaproponowanej metody degradacji sztywności, w porównaniu z dotychczas stosowanymi sposobami, jest brak konieczności znajomości sposobu zniszczenia warstwy, co znacznie ułatwia analizę. Wyspecyfikowane kryterium wytężeniowe oraz nowa metoda degradacji sztywności zostały zweryfikowane doświadczalnie na podstawie danych. eksperymentalnych dostępnych w literaturze.
The paper deals with strength analysis of fiber-reinforced polymeric matrix laminates. An energy-based criterion proposed by J. Rychlewski is specified for plane state of stress, which occurs in the considered single lamina. This criterion based on the spectral decomposition of elastic compliance tensor, which leads to dispart of elastic energy for eigen state, characteristic of given material. The Rychlewski criterion was specified by calculation of the limit elastic energy densities with use of the experimental results obtained in the simple strength tests.The determine load bearing of laminates with the new method reduction of stiffness matrix is analyzed. By using it, reduction of the stiffness matrix in failed lamina is possible without knowledge of the failure mode. Described method base at spectral decomposition of elastic compliance tensor C and energy-based criterion of limit elastic states proposed by Rychlewski.The new failure criterion and new method of the stiffness degradation were compared with an experimental test data.
