Lasikuitulaminaatin vaurioituminen taivutuksessa

Kenneth Söderberg, Tero Uuttu, Pekka Pankakoski

Research output: Book/ReportReport

Abstract

Kuitulujitteisten komposiittirakenteiden lujuuden kannalta olennaisia ovat kuitujen ja matriisin välinen sidoslujuus, laminojen välinen sidoslujuus sekä kuitujen murtumislujuus. Vaurioitumista tarkasteltiin taivuttamalla polyesterilasikuitulaminaattia. Koekappaleet käyttäytyivät verraten yhdenmukaisesti aina maksimikuormaan asti, mutta vaurioituivat lopulta vaihtelevalla tavalla riippuen lähtötilan vikajakaumasta. Koesauvoilla, joiden kuituorientaatio oli -45°/45°, vaurioituminen tapahtui n. puolta pienemmillä kuormilla mutta huomattavasti suuremmilla venymillä kuin kuituorientaatiolla 0°/90°. Akustisen emission ns. felicity-ilmiö osoittautui lupaavaksi rakenteen vaurioitumisastetta arvioitaessa. Rikkihapon vaikutuksesta koemateriaalin taivutuslujuus ja kimmokerroin heikkenivät voimakkaasti. Tislatulla vedellä sen sijaan ei ollut vaikutusta. Yli 85 °C:n lämpötilassa lujuus laski voimakkaasti myös ilmassa. Muovikomposiittikonstruktioiden mitoituksen ja eliniän arvioimisen kehittäminen vaatii sekä mikrorakenteen että makroskooppisen tason murtumiskäyttäytymisen ymmärtämistä. Jotta tämä olisi mahdollista, tulee testaus- ja tutkimusmenetelmiä kehittää edelleen mnovikomposiittitutkimukseen sopiviksi. Muovikomposiittien käyttöön ottoa voitaisiin edistää lisäämällä suunnittelijoiden tietoutta materiaalien ominaisuuksista. Käyttäjällä pitäisi olla nykyistä vaivattomammat mahdollisuudet ennakoida rakenteen korjaus tai vaihtaminen luotettavasti ja taloudellisesti ennen lopullista murtumista.
Original languageFinnish
Place of PublicationEspoo
PublisherVTT Technical Research Centre of Finland
Number of pages38
ISBN (Print)951-38-3312-7
Publication statusPublished - 1989
MoE publication typeD4 Published development or research report or study

Publication series

SeriesValtion teknillinen tutkimuskeskus. Tutkimuksia - Research Reports
Number592
ISSN0358-5077

Keywords

  • fiberglass reinforced plastics
  • polyester laminates
  • bend tests
  • failure

Cite this

Söderberg, K., Uuttu, T., & Pankakoski, P. (1989). Lasikuitulaminaatin vaurioituminen taivutuksessa. VTT Technical Research Centre of Finland. Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Tutkimuksia - Research Reports, No. 592