Деформирование и разрушение слоистого тканевого стеклопластика при изгибе на кольцевой опоре: влияние трехмерного армирования и скорости нагружения | Вестник Томского государственного университета. Математика и механика. 2024. № 91. DOI: 10.17223/19988621/91/12

Деформирование и разрушение слоистого тканевого стеклопластика при изгибе на кольцевой опоре: влияние трехмерного армирования и скорости нагружения

Представлены экспериментальные исследования влияния локального трехмерного армирования (фелтинга) на сопротивление изгибу на кольцевой опоре слоистых пластин из стеклопластика. Рассмотрено квазистатическое и низкоскоростное ударное локальное нагружение сферическим индентором. Показано, что при плотности фелтинга 10 ударов на 1 см2 тканевая структура композита несколько повреждается, жесткость на изгиб снижается. Однако максимальные нагрузки и площади локальных дефектов (расслоения и разрывы волокон) при наличии фелтинга существенно снижаются. Авторы выражают благодарность А.В. Никонову, М.В. Жихареву и А.В. Безмельницыну за помощь при изготовлении образцов.

Скачать электронную версию публикации

Загружен, раз: 4

Ключевые слова

тканевый стеклопластик, трехмерное армирование, изгиб на кольцевой опоре, статическое нагружение, низкоскоростной удар

Авторы

ФИО	Организация	Дополнительно	E-mail
Форенталь Галина Анатольевна	Южно-Уральский государственный университет	инженер-исследователь НПИ «Учебная техника и технологии»	gforental@mail.ru
Сапожников Сергей Борисович	Южно-Уральский государственный университет	доктор технических наук, профессор, главный научный сотрудник, профессор кафедры «Техническая механика»	sapozhnikovsb@susu.ru
Игнатова Анастасия Валерьевна	Южно-Уральский государственный университет	кандидат технических наук, доцент кафедры «Техническая механика»	ignatovaav@susu.ru
Буслаева Ольга Станиславовна	Южно-Уральский государственный университет	кандидат технических наук, доцент кафедры «Цифровая экономика и информационные технологии»	buslaevaos@susu.ru
Херувимов Александр Вячеславович	Южно-Уральский государственный университет	начальник лаборатории «Композиционные материалы»	kheruvimovav@mail.ru

Всего: 5

Ссылки

Saboktakin A. 3D textile preforms and composites for aircraft structures: a review // International Journal of Aviation, Aeronautics, and Aerospace. 2019. V. 6 (1).

Callister W.D. Jr., Rethwisch D.G. Materials Science and Engineering: An Introduction. 10th ed. New-Jersey: Wiley, 2018.

Tong L., Mouritz A.P., Bannister M.K. 3D Fibre Reinforced Polymer Composites. Amsterdam: Elsevier Science, 2002.

Wu X., Shan Z., Liu F., Li Z. Research on the Z-Direction Compression Failure Mode of 3D Woven Composites // IOP Conference Series Materials Science and Engineering. 2018. V. 301 (1). Art. 012057.

Mouritz A.P., Cox B.N. A mechanistic interpretation of the comparative in-plane mechanical properties of 3D woven, stitched and pinned composites // Composites Part A: Applied Science and Manufacturing. 2010. V. 41 (6). P. 709-728.

Bilisik K. Multiaxis three-dimensional weaving for composites: A review // Textile Research Journal. 2012. V. 82 (7). P. 725-743.

Xie J., Liang J., Fang G., Chen Z. Effect of needling parameters on the effective properties of 3D needled C/C-SiC composites // Composites Science and Technology. 2015. V. 117. P. 69-77.

Chen X., Zhao Y., Zhang C., Wang X., Chen L. Robot needle-punching for manufacturing composite performs // Robotics and Computer-Integrated Manufacturing. 2018. V. 50. P. 132-139.

Forental G.A., Ignatova A. V., Bezmelnitsyn A. V., Nikonov A. V., Sapozhnikov S.B. The influence of felting on low-velocity impact damage and residual flexural strength of polymer composite material: Experimental study // AIP Conference Proceedings. 2023. V. 2697 (1). Art. 030002.

Тарнопольский Ю.М., Кинцис. Т.Я. Методы статических испытаний армированных пластиков. М.: Химия, 1981.

Konev S., Eremeyev V.A., Sedighi H.M., Igumnov L., Bragov A., Konstantinov A., Kuanyshova A., Sergeichev I. Strain-Rate Dependency of a Unidirectional Filament Wound Composite under Compression // Computer Modeling in Engineering and Sciences. 2023. V. 137 (3). P. 2149-2161.

Vattathurvalappil S.H., Hassan S.F., Haq M. Mechanics of ABS Polymer under Low & Intermediate Strain Rates // Recent Progress in Materials. 2023. V. 5 (1).

Fasce L.A., Sanchez L., Frontini P. Effect of loading strain rate on nano-indentation response of an aerospace grade epoxy polymer // Express Polymer Letters. 2023. V. 17 (6). P. 647-659.

Daniel I.M., Ishai O. Engineering mechanics of composite materials. 2nd edition. New York: Oxford University Press, 2005.

Forental G.A., Kheruvimov A.V., Nikonov A.V., Sapozhnikov S.B. Stack fabric felting to get PCM GIIc improvement and LVI tolerance // IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering. 2021. V. 1024 (1). Art. 012001.

Эпоксидный компаунд Этал-Инжект-SL для вакуумной инфузии // Эпитал. URL: https://www.epital.ru/infu/sl.html (дата обращения: 03.06.2023).