Komposiittilaminaattien murtumismekaanisten parametrien määrittäminen

No Thumbnail Available

URL

Journal Title

Journal ISSN

Volume Title

Helsinki University of Technology | Diplomityö
Checking the digitized thesis and permission for publishing
Instructions for the author

Authors

Date

2009

Department

Sovelletun mekaniikan laitos

Major/Subject

Lentotekniikka

Mcode

Kul-34

Degree programme

Language

fi

Pages

xi + 97 s. + liitt. 13

Series

Abstract

Yksi tyypillisimmistä komposiittilaminaattien vaurioitumistavoista on laminaatin kerrostenvälinen murtuminen eli delaminaatio. Delaminaatio on kerrostenvälinen särömäinen epäjatkuvuus, jonka tarkasteluun voidaan soveltaa murtumismekaniikan menetelmiä. Kerrostenvälisen murtumissitkeyden tutkimukseen on ehdotettu useita erilaisia koemenetelmiä, jotka perustuvat kriittisen vapautuvan kimmoenergian Gc määrittämiseen. Tässä diplomityössä kartoitettiin tarkoitukseen soveltuvat koemenetelmät ja määritettiin AS4/3501-6 hiilikuitu/epoksin Gc -arvot kuormitusmoodeilla I ja II sekä kolmella erilaisella moodiyhdistelmällä I/II. Lisäksi tutkittiin kosteusaltistuksen ja ladonnan vaikutuksia Gc -arvoihin. Tutkimuksessa tarkasteltiin myös hiilikuitu/epoksista ja alumiinista valmistettuja hybridilaminaatteja. Kuormitusmoodeille I ja II saatiin kirjallisuuden arvoihin vertailukelpoiset tulokset. Yhdistelmämoodien I/II testauksessa Gc -arvot olivat selkeästi vertailuarvoja pienempiä koelaitteiston linjaukseen liittyvien ongelmien johdosta. Kokeissa havaittiin delaminaation kasvun alkuhetken GIc -arvojen olevan likimain yhtä suuret rajapinnoille 0°/0°, 0°/45° ja 45°/-45°. Rajapinnalla 0°/90° saatiin hieman suurempi arvo, koska delaminaatio haarautui 90°-kerrokseen. GIIc -arvot olivat yhtenevät rajapinnoille 0°/45° ja 45°/-45°, rajapinnalle 0°/0° saatiin tätä suurempia ja pinnalle 0°/90° pienempiä GIIc -arvoja. II-moodin kokeissa delaminaation havaittiin haarautuvan 45°-kerroksiin. Kosteusaltistus kasvatti delaminaation kasvun alkuhetken GIc -arvoja, mikäli tulos määritettiin delaminaatioinsertistä. Arvojen kasvuun vaikutti insertin reunalle muodostuneen hartsipitoisen alueen sitkistyminen kosteuden vaikutuksesta. Alkusäröstä mitatut GIc -arvot sekä särön etenemisen GIc -arvot riippuvat erityisesti silloittumisesta, johon kosteusaltistus ei merkittävästi vaikuttanut. GIIc -arvojen havaittiin kasvavan lievästi kosteusaltistuksessa. Hybridilaminaattien todettiin soveltuvan tiettyjen erikoistapausten, esimerkiksi hyvin ohuiden laminaattien testaukseen.

Description

Supervisor

Saarela, Olli

Thesis advisor

Wallin. Markus
Skyttä, Veera

Keywords

Other note

Citation

Permanent link to this item

https://urn.fi/URN:NBN:fi:aalto-2020120555437

Collections

[dipl] Teknillinen korkeakoulu / TKK