Numerical modeling of low-cycle fatigue of fiber reinforced composite
Artykuł w czasopiśmie
MNiSW
8
Lista B
| Status: | |
| Warianty tytułu: |
Modelowanie zmęczenia niskocyklowego kompozytu włóknistego
|
| Autorzy: | Majerski Krzysztof, Surowska Barbara, Bieniaś Jarosław |
| Rok wydania: | 2014 |
| Wersja dokumentu: | Drukowana | Elektroniczna |
| Język: | angielski |
| Numer czasopisma: | 4 |
| Strony: | 197 - 202 |
| Efekt badań statutowych | NIE |
| Materiał konferencyjny: | NIE |
| Publikacja OA: | TAK |
| Licencja: | |
| Sposób udostępnienia: | Witryna wydawcy |
| Wersja tekstu: | Ostateczna wersja opublikowana |
| Czas opublikowania: | W momencie opublikowania |
| Abstrakty: | polski | angielski |
| Celem pracy jest wskazanie na możliwość implementacji progresywnego modelu zniszczenia do opisu degradacji kompozytu polimerowego wzmacnianego włóknami szklanymi w różnych konfiguracjach w warunkach zmęczenia niskocyklowego o bardzo małej liczbie cykli. W pierwszej części pracy nakreślono ważniejsze aspekty związane z modelowaniem polimerowego kompozytu włóknistego z wykorzystaniem progresywnego modelu zniszczenia zaproponowanego przez Z. Hashina. Opis stanu kompozytu zawiera odpowiedź materiału w stanie wyjściowym oraz identyfikuje zjawiska inicjacji i rozwoju zniszczenia w objętości laminatu. Druga część pracy poświęcona jest próbie implementacji modelu w środowiskumetody elementów skończonych. Do modelowania degradacji kompozytu pod działaniem cyklicznych obciążeń podkrytycznych o wartości zbliżonej do wytrzymałości statycznej wykorzystano oprogramowanie Abaqus. Analizę statyczną oraz niskocyklową przeprowadzono dla laminatów złożonych z warstw jednokierunkowych o układach: [0], [0,90]s, [±45]4s. Podczas analizy wykorzystano modele próbek kompozytowych o geometrii zgodnej z normą ASTM 3039D. W pierwszym etapie przeprowadzono próbę statyczną w celu weryfikacji modelu. Następnie model poddano cyklicznym obciążeniom sterowanym przemieszczeniem o wartościach odpowiadających: 0,98; 0,96; 0,94; 0,92; 0,9 poziomu naprężeń niszczących w próbie statycznej dla odpowiedniego układu warstw. W przeprowadzonych analizach uzyskano zadowalającą zgodność wyników modelowania z eksperymentami. Wskazano przebiegi funkcji poszczególnych parametrów opisujących zniszczenie komponentów laminatów w zależności od orientacji warstw wzmacniających. | |
| The aim of this paper is to present the adoption of the progressive damage model to describe the degradation of polymer composites under ultra-low-cycle fatigue. The first part of the paper is devoted to the presentation of the approach and discussion of the theoretical aspects of the numerical model. The model contains three states describing the material degradation process: undamaged response, point of damage initiation and damage evolution. The second part is devoted to the implementation of the presented model to describe the fatigue life of the polymer composite under ultra-low cycle fatigue. A polymer composite comprising unidirectional layers was modeled as linear elastic with progressive stiffness degradation. The model was loaded in cyclic tension with a sinusoidal waveform. Numerical modeling has been performed using Abaqus software. The results of the numerical analysis results were compared with the experimental results taken from literature. |
