Деформування та руйнування термопластичного волокнистого композиту при впливі різних рідин з урахуванням температури

Vyacheslav Astanin, Nazarii Bondar

Анотація


Досліджується термопластичний текстильно-підсилений композит, відомий під назвою Twintex. Матеріал Twintex є прошитою склотканиною із поліпропіленовими волокнами. Зразки з цього матеріалу для випробувань на розтяг згідно зі стандартом ISO 527-4 виготовлялись автоклавним методом формування та потім вирізались шляхом водоструминного різання. Зразки витримували у гідравлічній рідині АМг10 та морській воді протягом 120 годин і потім випробовували згідно вказаного стандарту на розтяг за температур 273-373К. Вимірювали зміну модуля пружності та границі міцності досліджуваного матеріалу у розглянутих умовах. Отримано експериментальні значення границь міцності та модулів пружності досліджуваного матеріалу при різних температурах після впливу рідин. Спостерігається деградація вказаних характеристик міцності залежно від температури та часу витримки порівняно із початковими. Використовуючи дані попередніх досліджень розраховано деградовані значення механічних характеристик матеріалу при різних температурах. Додатково враховано зміну механічних характеристик матеріалу від температури. Порівняно експериментальні та розрахункові дані: розбіжність експериментальних та теоретичних даних складає 6%.


Ключові слова


композит; Twintex; границя міцності та модуль пружності; рідина; деградація

Посилання


Marsh G. (2007) Airbus takes on Boeing with reinforced plastic A350 XWB. Reinforced Plastics.– pp. 26-27.

Gurianova Е. М. (2010) Konstruktsiya i letnaya ekspluatatsiya samoleta An-26 [Design and maintanence of АN-26 airpalne]. – Ulianovsk: UWAU CA(I).– 98 p. (in Russian)

Huang Gu, Sun Hongxia (2007) Effect of water absorption on the mechanical properties of glass/polyester composites. Materials & Design. – No. 28., Vol. 5. – pp. 1647-1650.

Toiskin G. N. (2012) Sravnitel'nyye ispytaniya degradatsii mekhanicheskikh svoystv dvukh kompozitsionnykh materialov v usloviyakh povyshennoy vlyazhnosti i temperatury [Comparative study of mechanical properties degradation of two composite materials under high humidity and temperature]. Issues of Samara State Aerospace University. – No. 5., Vol. 36. – pp. 282-287. (in Russian)

Antoon M. K., Koenig J. L. (1981) Irreversible effects of moisture on the epoxy matrix in glass‐reinforced composites. Journal of polymer science: Part B. –No. 19, Vol. 2. – pp. 197-212.

Shen Chi-Hung, George S. S. (1977) Effects of moisture and temperature on the tensile strength of composite materials. Journal of composite materials. — No.11., Vol. 1. — pp. 2-16.

Ray B. C. (2006) Temperature effect during humid ageing on interfaces of glass and carbon fibers reinforced epoxy composites. Journal of colloid and interface science. – No. 298., Vol. 1. – pp. 111-117.

Shen Chi-Hung, George S. S. (1976) Moisture absorption and desorption of composite materials. Journal of composite materials. – No.10., Vol. 1. – pp. 2-20.

Nakaia A. et al (2000) Degradation of braided composites in hot water. Composites science and technology. – No. 60., Vol. 3.– pp. 325-331.

Jones F. R., Rock J. W., Wheatley A. R. (1983) Stress corrosion cracking and its implications for the long-term durability of E-glass fibre composites. Composites. –No.14., Vol. 3. – pp. 262-269.

Hogg P. J. (1990) A model for stress corrosion crack growth in glass reinforced plastics. Composites science and technology. – No.38., Vol.1.– pp. 23-32.

Petrov V. V. (2017) Nelineynaya inkremental'naya stroitel'naya mekhanika [Nonlinear incremental construction mechanics] .– M.: Litres.— 481 p. (in Russian)

Saifutdinova M. V. et al. (2017) Ustoychivost' yepoksidno-kremnezomnykh kompozitov aminnogo otverzhdeniya k termookislitel'noy destruktsii [Stability of epoxy-silicate composites of amine curing to thermo-oxidative degradation]. Issues of Novgorod State University by Yaroslav the Wise. – No.103., Vol. 5. – pp. 109-115. (in Russian)

Seymour R. B., Deanin R. D. (1986) Hystory of polymeric composite. USA – S.l.: VNU Science Press. – 375 p.

Bashkov I. V. et al (2015) Model' vlagopogloshcheniya materi-alov, primenyayemykh pri proizvodstve antenn kosmicheskikh apparatov [Model of moisture absorption of materials used in the manufacture of spacecraft antennas]. – No. 16., Vol. 4. – pp. 864–867. (in Russian)

Byong H., Duncan R. S., Peavey J. B. (2005) "Thermoplastic composite building product having continuous fiber reinforcement,". Patent Application US 2005/0255305 A1.

Hufenbach W. A., M. Koch G. (2013) Effect of neighbouring plies and 3D-loop-threads on the fatigue life of glass fibre reinforced polypropylene. Procedia Materials Science. – No. 2. – pp. 60-67.

Koch I. et al (2015) Textile-reinforced thermoplastics for compliant mechanisms – application and material phenomena. Advanced engineering materials. – No. 10. – pp. 9-19.

Bondar N. V., Astanin V. V. (2019) Vplyv hidravlichnoyi ridyny ta mors’koyi vody na mekhanichni kharakterystyky polimernykh voloknystykh struktur [Influence of hydraulic fluid and seawater on mechanical properties of polymeric fibrous structures]. Strength of materials. – No.2. –pp.109-119 (in Ukrainian)

Tomblin J. et al. (2010) "A – Basis and B – Basis design allowables for epoxy-based prepreg TORAY T700SC-12K-50C/#2510 plain weave fabric," National Institute for Aviation Research, Wichita State University, Wichita, KS, Tests report AGATE-WP3.3-033051-131.


Повний текст: PDF

Посилання

  • Поки немає зовнішніх посилань.


ISSN 2306-1472 (Online), ISSN 1813-1166 (Print)

Передплатний індекс 86179

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Unported License.

Ulrich's Periodicals DirectoryIndex CopernicusDOAJSSMРИНЦWorldCatCASEBSCOCrossRefBASEDRIVERНаціональна бібліотека ім. ВернадськогоНауково-технічна бібліотека НАУ