Tytuł pozycji:
Experimental studies on impact of CFRP tubes structure on amount of absorbed energy under dynamic conditions
The aim of this work is to examine the effect of the layer configuration (lay-up) of carbon 3k/IMP503Z40 epoxy composite elements on the specific energy absorption (SEA) effect in the process of progressive crushing of composite tubes. Composite tubes made of Impregnatex Compositi prepreg with a dry areal weight of 160 g/m2 plain weave and unidirectional prepreg (UD) 200 g/m2 on an epoxy matrix were tested. The resin content in both prepregs was 47%. Using these two materials, tubes with different ratios of axial and hoop fibers, in two sizes with an inner diameter of 42 and 20 mm while maintaining a constant ratio of wall thickness to a diameter of 0.05 were made. The samples were unilaterally chamfered at the angle of 70°. Then, tests of progressive crushing of the samples under dynamic conditions by means of a drop tower and an additional initiator were performed. A new factor was introduced to describe the mass fraction of the axial fibers. SEA was calculated, which indicated that the higher the share of axial fibers, the greater the SEA for both types of samples and it was indicated that there may be a scale effect.
Celem niniejszej pracy jest zbadanie wpływu konfiguracji warstw elementów kompozytowych włókno węglowe 3k/żywica epoksydowa IMP503Z40 na efekt pochłaniania energii (SEA) w procesie progresywnego niszczenia rur kompozytowych. Badano rury kompozytowe wykonane z preimpregnatu firmy Impregnatex Compositi o gramaturze suchej tkaniny 160 g/m2 o splocie płóciennym oraz preimpregnatu jednokierunkowego (UD) 200 g/m2 na osnowie epoksydowej. Zawartość żywicy w obu preimpregnatach wynosiła 47%. Wykorzystując te dwa materiały, wykonano rury o różnym stosunku ilości włókien osiowych do obwodowych, w dwóch rozmiarach o średnicy wewnętrznej 42 mm oraz o średnicy wewnętrznej 20 mm, zachowując stały stosunek grubości ścianki do średnicy wynoszący 0,05. Próbki jednostronnie fazowano pod kątem 70°. Następnie wykonano testy progresywnego niszczenia próbek w warunkach dynamicznych z zastosowaniem młota opadowego oraz dodatkowego elementu - inicjatora. Wprowadzono nowy współczynnik do opisu udziału masowego włókien osiowych. Obliczono wartości zaabsorbowanej energii (SEA), które wskazują, że im większy udział włókien osiowych, tym większa ilość zaabsorbowanej energii dla obu typów próbek, oraz wskazano na prawdopodobne występowanie efektu skali.
Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018).
