Influence of the impactor geometry on the damage character in composite structures

The impact damages occur during normal operation of many structural elements, primarily in the aircraft structures, but also in the ground machinery, whose elements made of polymeric composites. According to the specific conic-shaped character of the impact damages initiation and propagation it is often difficult to analyze the damage extent basing on the surface characterization only. Moreover, the shape of the impacted body has a significant influence on the resulted damage. In the following paper the influence of the impactor geometry was analyzed basing on the force responses during the impact and the area of resulted damages, which were obtained using transmitted light imaging technique and image processing methods. The obtained results allowed for comparison of damage states and conclusions about characteristic stress distributions during impact for various geometries of impactors.

---

Uszkodzenia udarowe występują w trakcie normalnej eksploatacji wielu elementów strukturalnych, głównie w strukturach stosowanych w lotnictwie, ale także w maszynach lądowych, których elementy wykonane są z kompozytów polimerowych. Z uwagi na specyficzny charakter inicjacji i propagacji uszkodzeń udarowych w kształcie stożka często trudno analizować rozległość uszkodzenia jedynie na podstawie charakteryzacji powierzchni. Ponadto kształt uderzającego ciała ma znaczący wpływ na powstające uszkodzenie. W niniejszym artykule wpływ geometrii bijaka został przeanalizowany na podstawie odpowiedzi siły udaru podczas kontaktu oraz powierzchni uzyskanych uszkodzeń, które zostały otrzymane przy pomocy techniki fotografii prześwietleniowej i metod analizy obrazów. Uzyskane wyniki pozwoliły na porównanie stanów uszkodzeń i konkluzje o charakterystycznych rozkładach naprężeń podczas udaru dla różnych geometrii bijaków.