Zaawansowana analiza wytrzymałościowa wypraski z kompozytu WPC z uwzględnieniem powtryskowej orientacji włókien w osnowie polimerowej *

STRESZCZENIE: Przeprowadzono analizę numeryczną testu rozciągania próbki z kompozytu drewno-polimer (WPC) z uwzględnieniem jego heterogenicznych właściwości. Dane dotyczące orientacji włókien uzyskano z użyciem oprogramowania Autodesk Moldflow Insight 2013. Właściwości kompozytu zdefiniowano za pomocą oprogramowania Digimat 6.0.1, a obliczenia wytrzymałościowe wykonano w programie Ansys 15. Wyniki symulacji numerycznych porównano z eksperymentem.

SŁOWA KLUCZOWE: symulacje numeryczne, kompozyty WPC, Autodesk Moldflow, Digimat, modelowanie wieloskalowe

ABSTRACT: The paper presents numerical simulation of the tensile test to a wood-polymer composite (WPC) specimen with its heterogeneous properties considered. The data on fibers orientation were obtained by means of the Autodesk Moldflow Insight 2013 software to commercial code. Composite properties of the specimen were defined by means Digimat 6.0.1 software. Strength calculations were performed using the ANSYS 15 software. Results of numerical simulations and of the experiment were compared with each other.

KEYWORDS: numerical simulations, WPC composites, Autodesk Moldflow, Digimat, multi-scale analysis

BIBLIOGRAFIA / BIBLIOGRAPHY:

• Kim J.K., Pal K. “Recent advances in the processing of wood-plastic composites”. Berlin: Springer, 2010.
• Bhaskar J., Haq S., Yadaw S.B. “Evaluation and testing of mechanical properties of wood plastic composite”. Journal of Thermoplastic Composite Materials. Vol. 24, No. 4 (2011): pp. 391÷401.
• Ashori A. “Wood-plastic composites as promising green-composites for automotive industries!”. Bioresource Technology. Vol. 99, No. 11 (2008): pp. 4661÷4667.
• Mroziński A. „Problemy recyklingu tworzyw polimerowych”. Inżynieria i Aparatura Chemiczna. R. 49, nr 5 (2010): s. 89÷90.
• Żuchowska D., Steller R., Meissner W. „Kompozyty polimerowe podatne na (bio)degradację”. Polimery. R. 52, nr 7–8 (2007): s. 524÷531.
• Heneczkowski M., Kawa M. „Optymalizacja wtrysku wspomaganego gazem z wykorzystaniem symulacji procesu w programie Autodesk Moldflow Insight”. Mechanik. R. 88, nr 4 (2015): s. 285÷287.
• Frącz W., Janowski G. „Ocena możliwości wtryskiwania kompozytu WPC w produkcji elementów wyposażenia wnętrza autobusu w oparciu o symulacje numeryczne procesu”. Autobusy: Technika, Eksploatacja, Systemy Transportowe. R. 16, nr 7–8 (2015): s. 48÷52.
• Ogierman W., Kokot G. “Mean field homogenization in multi-scale modelling of composite materials”. Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering. Vol. 61, No. 2 (2013): pp. 343÷348.
• Czyż T., Dziatkiewicz G., Fedeliński P., Górski R., Ptaszny J. “Advanced computer modelling in micromechanics”. Gliwice: Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, 2013.
• Perdahcıoğlu E.S., Geijselaers H.J. “Constitutive modeling of two phase materials using the mean field method for homogenization”. International Journal of Material Forming. Vol. 4, No. 2 (2011): pp. 93÷102.
• DIGIMAT software documentation. e-Xstream engineering. 2015.
• Doghri I., Brassart L., Adam L., Gérard J.S. “A second-moment incremental formulation for the mean-field homogenization of elasto-plastic composites”. International Journal of Plasticity. Vol. 27, No. 3 (2011): pp. 352÷371.
• Landervik M., Jergeus J. “Digimat Material Model for Short Fiber Reinforced Plastics at Volvo Car Corporation”. In European LS-DYNA Conference. Conference materials. Würzburg, Germany: 2015.

DOI: http://dx.doi.org/10.17814/mechanik.2016.7.226