Mezoskalowy model MES do analizy delaminacji kompozytu *
Mesoscale FEM model for the analysis of composite delamination
Mechanik nr 07/2017 - CAD/CAM
STRESZCZENIE: Artykuł podejmuje problem modelowania delaminacji próbek kompozytu warstwowego według pierwszego schematu zniszczenia. Obejmuje część doświadczalną, w której wyznaczono uśrednioną charakterystykę rozwarstwiania próbek w układzie rozwarcie–siła rozrywająca oraz opis mezoskalowego modelu MES kompozytu, uwzględniającego jego strukturę wewnętrzną. Model zastosowano w symulacji rozwarstwiania, przy czym rozwój pęknięcia następował wskutek modyfikacji elementów skończonych modelujących osnowę. Wyniki symulacji rozwarstwiania z użyciem opracowanego modelu MES wykazały dobrą zgodność z wynikami eksperymentu.
SŁOWA KLUCZOWE: modelowanie komputerowe, kompozyt warstwowy, badania doświadczalne, analiza MES, struktura wewnętrzna kompozytu
ABSTRACT: The article discusses the problem of delamination of layered composite samples according to the mode I (tensile opening mode). It includes the experimental part, which sets the averaged characteristics of delamination of the samples in the relation tensile opening–tensile force as well as the description of mesoscale FEM model of composite, which takes into account its internal structure. The model was used in the simulation of delamination, while the development of the fracture took place in consequence of modifications of finite elements modelling the matrix. The results of the delamination simulation with the use of the developed FEM model were consistent with the results of the experiment.
KEYWORDS: computer modelling, layered composite, experimental studies, FEM analysis, internal structure of the composite
BIBLIOGRAFIA / BIBLIOGRAPHY:
- Marszałek J., Stadnicki J. „Walidacja doświadczalna modelu MES kompozytu warstwowego wzmocnionego tkaniną”. Inżynier XXI wieku. Akademia Techniczno-Humanistyczna w Bielsku-Białej, 2016, s. 707–718.
- Stadnicki J., Tokarz Z. “Mesoscale finite element model for calculating deformations of laminate composite constructions”. Advances in Mechanical Engineering. 8, 2 (2016): s. 1–9.
- Carlsson L.A., Adams D.F., Pipes R.B. “Experimental characterization of advanced composite materials”. Fourth edition. Boca Raton: CRC Press – Taylor & Francis Group, 2014.
- Stadnicki J., Marszałek J. „Doświadczalne badanie delaminacji kompozytu warstwowego według I I II schematu pękania”. Mechanik. 7 (2016): s. 818–819.
