Tytuł pozycji:
Tensile strength of titanium/fibre reinforced polymers at different temperature values
The study describes the results of tensile strength tests of hybrid laminates composed of thin titanium layers and glass and carbon fibre reinforced polymer layers. The tests were conducted at -120, RT (23°C) and 85°C. The tests allowed the basic mechanical properties to be determined, including: tensile strength, Young's modulus and strain at failure. The tests proved that as the temperature decreases, the strength of titanium/glass fibre reinforced polymers increases by 21 to 26% depending on the configuration, while the strength of titanium/carbon fibre reinforced polymers decreases by 6 to 8%. The Young's modulus values for all the tested systems increase by 3 to 7% as the temperature drops. A different tendency was observed regarding the strain at failure which decreases by 1 to 11% as the temperature drops. The tensile strength test results for the increased temperature (85°C) differ only slightly from those obtained at room temperature. The macroscopic analysis of the failed specimens revealed the existence of characteristic, prevailing forms of failure, namely breaking fibres, matrix cracking, including delamination and permanent deformation of the titanium layers.
Przedstawiono wyniki badań wytrzymałości na rozciąganie laminatów hybrydowych składających się z cienkich warstw tytanowych oraz warstw kompozytów polimerowych wzmacnianych włóknami szklanymi oraz węglowymi. Próby przeprowadzono w temperaturze -120, RT (23°C) oraz 85°C. Podczas badań wyznaczono podstawowe właściwości mechaniczne, takie jak: wytrzymałość na rozciąganie, moduł Younga oraz odkształcenie przy zniszczeniu. Przeprowadzone próby wykazały, że wraz ze spadkiem temperatury wytrzymałość laminatów wzmacnianych włóknem szklanym wzrasta od 21 do 26% w zależności od układu, natomiast wytrzymałość laminatów wzmacnianych włóknem węglowym spada od 6 do 8% wraz ze spadkiem temperatury. Wartości modułu Younga dla wszystkich badanych układów wzrastają od 3 do 7% wraz ze spadkiem temperatury badania. Odmienną tendencję odnotowano dla wartości odkształcenia przy zniszczeniu, która zmniejsza się wraz ze spadkiem temperatury od 1 do 11%. Wyniki badań wytrzymałości na rozciąganie uzyskane dla temperatury podwyższonej (85°C) nie różnią się znacząco od wyników uzyskanych w temperaturze odniesienia (RT). Makroskopowa analiza zniszczonych próbek wykazała występowanie charakterystycznych, dominujących form zniszczenia w postaci zerwania włókien, pękania osnowy, w tym delaminacji oraz trwałych deformacji blach tytanowych.
Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018).
