Examination of the influence of cross-impact load on bend strength properties of composite materials, used in aviation

Fibre reinforced composites are often used in airplane structures because of their specific strength. One type of the materials are layered composites (laminates) applied inter alia in aircraft's covering production. Laminate is susceptible to damage resulting from impacts, the effect of which is usually invisible during macroscopic observation. The article presents results of a preliminary examination of layered composites obtained from an airplane element loaded impactly with low energy. During testing, pieces were loaded with 2.5; 5 and 10 J energy and then they were put on bend tests. The material bending strength after a shock load with 2.5 and 5 J energy remains almost unaltered, but for 10 J energy, it decreases by more than 30% in comparison to undamaged material. As a result of the examination, it was ascertained that in all cases the exact location of the damage could be difficult to find, which is a significant maintenance problem.

---

Kompozyty włókniste ze względu na bardzo wysoką wytrzymałość właściwą są często stosowane w konstrukcjach lotniczych. Jedną z odmian tych materiałów są kompozyty warstwowe (laminaty), z których wykonuje się m.in. elementy pokryć statków powietrznych. Laminat jest materiałem wrażliwym na działanie porzecznych obciążeń udarowych, często występujących podczas eksploatacji samolotów i śmigłowców. Praca prezentuje wyniki wstępnych badań kompozytów warstwowych pobranych z rzeczywistego elementu lotniczego, poddanych niskoenergetycznym obciążeniom udarowym. Podczas eksperymentu, próbki obciążano energiami o wartościach 2,5; 5 i 10 J, a następnie poddawano próbom zginania. Wytrzymałość materiału po obciążeniu udarowym z energiami 2,5 i 5 J pozostaje niemal niezmieniona, natomiast dla energii 10 J spada o ponad 30% w stosunku do materiału nieuszkodzonego. W wyniku badań stwierdzono również, że w każdym z przypadków mogą wystąpić trudności z lokalizacją uszkodzenia, co stanowi istotny problem eksploatacyjny.