Standard constitutive equations of linear viscoelasticity of UD xFRP composites

The study concerns structural UD xFRP composites, i.e. hardening plastics reinforced with long fibres aligned unidirectionally. The homogenized composite is modeled as a linearly viscoelastic, monotropic material. A method for predicting the viscoelastic properties of the composite has been developed under the following basic assumptions: the fibres are elastic, monotropic and packed in a hexagonal scheme; the matrix is a viscoelastic isotropic material described by HW/H, HWK/H or HWKK/H rheological models. The method employs the exact stiffness theory of the composite and the elastic-viscoelastic analogy principle. Standard constitutive equations of linear viscoelasticity of UD xFRP composites have been formulated. An algorithm for exact analytical calculation of the composite’s viscoelasticity constants has been developed.

---

Praca dotyczy polimerowych kompozytów konstrukcyjnych typu UD xFRP, tzn. duroplastów wzmocnionych jednokierunkowo włóknami długimi. Kompozyt po homogenizacji jest modelowany jako materiał liniowo lepkosprężysty, monotropowy. Rozwinięto metodę przewidywania właściwości lepkosprężystych kompozytu przy następujących założeniach: włókna są sprężyste, monotropowe i upakowane w schemacie heksagonalnym; matryca jest izotropowym materiałem lepkosprężystym opisanym modelem reologicznym HW/H, HWK/H lub HWKK/H. W metodzie wykorzystano ścisłą teorię sztywności kompozytu oraz zasadę analogii sprężystej – lepkosprężystej. Sformułowano standardowe równania konstytutywne liniowej lepkosprężystości kompozytów typu UD xFRP. Opracowano algorytm ścisłego analitycznego wyznaczania stałych lepkosprężystości kompozytu.