Lasikuitulujitteisen laminaattirakenteen kestävyys väsyttävän kuormituksen alaisena

Pertti Auerkari, Pentti Kauppinen, Heikki Keinänen, Pekka Pankakoski, Kari Santaoja, Tero Uuttu

Research output: Book/ReportReportProfessional

Abstract

Epoksimuovi-lasikuitukomposiitista valmistetun palkkimaisen laminaattirakenteen taivutusväsymislujuus määritettiin kokeellisesti, ja tuloksia verrattiin odotettuihin käyttötilanteisiin. Tulosten perusteella arvioitu laminaattirakenteen elinikä on voimakkaasti riippuvainen jännitystasosta, jonka arviointiin eivät riitä yksinkertaiset yläraja-arviot tai taipumista määritetyt kuormitukset. Laminaattirakenteen elinikä olisi parhaiten arvioitavissa määrittämällä kappaleen keskiosan reunavenymä käyttöolosuhteissa. Kun väsymisanalyysissä käytetään mitattuja venymiä ja siirtymiä, materiaalin ortotrooppisuuden käsittely voidaan minimoida. Hyödyntämällä kokonaisen rakenteen simuloivaa testausta vältetään murtumiskohdan paikallisen leikkausjännityshuipun aiheuttamat vaikeudet. Laminaattirakenteen kuormitustapaus on myös esimerkki tilanteesta, jossa väsymislaskennassa yleisesti käytetty Minerin sääntö ei suoraan päde. Tässä tapauksessa syynä on portaittain nousevan kuormitustason mukauttama huippujännitys.
Original languageFinnish
Place of PublicationEspoo
PublisherVTT Technical Research Centre of Finland
Number of pages21
ISBN (Print)951-38-3991-5
Publication statusPublished - 1991
MoE publication typeD4 Published development or research report or study

Publication series

NameTutkimuksia / Valtion teknillinen tutkimuskeskus
PublisherVTT
Volume743
ISSN (Print)0358-5077

Fingerprint

Fatigue
fiberglass

Keywords

  • composite materials
  • fiber composites
  • epoxy laminates
  • fatigue tests
  • fatigue strength at N cycles
  • bend properties
  • strains
  • loads (forces)

Cite this

Auerkari, P., Kauppinen, P., Keinänen, H., Pankakoski, P., Santaoja, K., & Uuttu, T. (1991). Lasikuitulujitteisen laminaattirakenteen kestävyys väsyttävän kuormituksen alaisena. Espoo: VTT Technical Research Centre of Finland. Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Tutkimuksia - Research Reports, No. 743
Auerkari, Pertti ; Kauppinen, Pentti ; Keinänen, Heikki ; Pankakoski, Pekka ; Santaoja, Kari ; Uuttu, Tero. / Lasikuitulujitteisen laminaattirakenteen kestävyys väsyttävän kuormituksen alaisena. Espoo : VTT Technical Research Centre of Finland, 1991. 21 p. (Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Tutkimuksia - Research Reports; No. 743).
@book{71307e0c7d11484f9109c5ad36eba276,
title = "Lasikuitulujitteisen laminaattirakenteen kest{\"a}vyys v{\"a}sytt{\"a}v{\"a}n kuormituksen alaisena",
abstract = "Epoksimuovi-lasikuitukomposiitista valmistetun palkkimaisen laminaattirakenteen taivutusv{\"a}symislujuus m{\"a}{\"a}ritettiin kokeellisesti, ja tuloksia verrattiin odotettuihin k{\"a}ytt{\"o}tilanteisiin. Tulosten perusteella arvioitu laminaattirakenteen elinik{\"a} on voimakkaasti riippuvainen j{\"a}nnitystasosta, jonka arviointiin eiv{\"a}t riit{\"a} yksinkertaiset yl{\"a}raja-arviot tai taipumista m{\"a}{\"a}ritetyt kuormitukset. Laminaattirakenteen elinik{\"a} olisi parhaiten arvioitavissa m{\"a}{\"a}ritt{\"a}m{\"a}ll{\"a} kappaleen keskiosan reunavenym{\"a} k{\"a}ytt{\"o}olosuhteissa. Kun v{\"a}symisanalyysiss{\"a} k{\"a}ytet{\"a}{\"a}n mitattuja venymi{\"a} ja siirtymi{\"a}, materiaalin ortotrooppisuuden k{\"a}sittely voidaan minimoida. Hy{\"o}dynt{\"a}m{\"a}ll{\"a} kokonaisen rakenteen simuloivaa testausta v{\"a}ltet{\"a}{\"a}n murtumiskohdan paikallisen leikkausj{\"a}nnityshuipun aiheuttamat vaikeudet. Laminaattirakenteen kuormitustapaus on my{\"o}s esimerkki tilanteesta, jossa v{\"a}symislaskennassa yleisesti k{\"a}ytetty Minerin s{\"a}{\"a}nt{\"o} ei suoraan p{\"a}de. T{\"a}ss{\"a} tapauksessa syyn{\"a} on portaittain nousevan kuormitustason mukauttama huippuj{\"a}nnitys.",
keywords = "composite materials, fiber composites, epoxy laminates, fatigue tests, fatigue strength at N cycles, bend properties, strains, loads (forces)",
author = "Pertti Auerkari and Pentti Kauppinen and Heikki Kein{\"a}nen and Pekka Pankakoski and Kari Santaoja and Tero Uuttu",
year = "1991",
language = "Finnish",
isbn = "951-38-3991-5",
series = "Tutkimuksia / Valtion teknillinen tutkimuskeskus",
publisher = "VTT Technical Research Centre of Finland",
address = "Finland",

}

Auerkari, P, Kauppinen, P, Keinänen, H, Pankakoski, P, Santaoja, K & Uuttu, T 1991, Lasikuitulujitteisen laminaattirakenteen kestävyys väsyttävän kuormituksen alaisena. Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Tutkimuksia - Research Reports, no. 743, VTT Technical Research Centre of Finland, Espoo.

Lasikuitulujitteisen laminaattirakenteen kestävyys väsyttävän kuormituksen alaisena. / Auerkari, Pertti; Kauppinen, Pentti; Keinänen, Heikki; Pankakoski, Pekka; Santaoja, Kari; Uuttu, Tero.

Espoo : VTT Technical Research Centre of Finland, 1991. 21 p. (Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Tutkimuksia - Research Reports; No. 743).

Research output: Book/ReportReportProfessional

TY - BOOK

T1 - Lasikuitulujitteisen laminaattirakenteen kestävyys väsyttävän kuormituksen alaisena

AU - Auerkari, Pertti

AU - Kauppinen, Pentti

AU - Keinänen, Heikki

AU - Pankakoski, Pekka

AU - Santaoja, Kari

AU - Uuttu, Tero

PY - 1991

Y1 - 1991

N2 - Epoksimuovi-lasikuitukomposiitista valmistetun palkkimaisen laminaattirakenteen taivutusväsymislujuus määritettiin kokeellisesti, ja tuloksia verrattiin odotettuihin käyttötilanteisiin. Tulosten perusteella arvioitu laminaattirakenteen elinikä on voimakkaasti riippuvainen jännitystasosta, jonka arviointiin eivät riitä yksinkertaiset yläraja-arviot tai taipumista määritetyt kuormitukset. Laminaattirakenteen elinikä olisi parhaiten arvioitavissa määrittämällä kappaleen keskiosan reunavenymä käyttöolosuhteissa. Kun väsymisanalyysissä käytetään mitattuja venymiä ja siirtymiä, materiaalin ortotrooppisuuden käsittely voidaan minimoida. Hyödyntämällä kokonaisen rakenteen simuloivaa testausta vältetään murtumiskohdan paikallisen leikkausjännityshuipun aiheuttamat vaikeudet. Laminaattirakenteen kuormitustapaus on myös esimerkki tilanteesta, jossa väsymislaskennassa yleisesti käytetty Minerin sääntö ei suoraan päde. Tässä tapauksessa syynä on portaittain nousevan kuormitustason mukauttama huippujännitys.

AB - Epoksimuovi-lasikuitukomposiitista valmistetun palkkimaisen laminaattirakenteen taivutusväsymislujuus määritettiin kokeellisesti, ja tuloksia verrattiin odotettuihin käyttötilanteisiin. Tulosten perusteella arvioitu laminaattirakenteen elinikä on voimakkaasti riippuvainen jännitystasosta, jonka arviointiin eivät riitä yksinkertaiset yläraja-arviot tai taipumista määritetyt kuormitukset. Laminaattirakenteen elinikä olisi parhaiten arvioitavissa määrittämällä kappaleen keskiosan reunavenymä käyttöolosuhteissa. Kun väsymisanalyysissä käytetään mitattuja venymiä ja siirtymiä, materiaalin ortotrooppisuuden käsittely voidaan minimoida. Hyödyntämällä kokonaisen rakenteen simuloivaa testausta vältetään murtumiskohdan paikallisen leikkausjännityshuipun aiheuttamat vaikeudet. Laminaattirakenteen kuormitustapaus on myös esimerkki tilanteesta, jossa väsymislaskennassa yleisesti käytetty Minerin sääntö ei suoraan päde. Tässä tapauksessa syynä on portaittain nousevan kuormitustason mukauttama huippujännitys.

KW - composite materials

KW - fiber composites

KW - epoxy laminates

KW - fatigue tests

KW - fatigue strength at N cycles

KW - bend properties

KW - strains

KW - loads (forces)

M3 - Report

SN - 951-38-3991-5

T3 - Tutkimuksia / Valtion teknillinen tutkimuskeskus

BT - Lasikuitulujitteisen laminaattirakenteen kestävyys väsyttävän kuormituksen alaisena

PB - VTT Technical Research Centre of Finland

CY - Espoo

ER -

Auerkari P, Kauppinen P, Keinänen H, Pankakoski P, Santaoja K, Uuttu T. Lasikuitulujitteisen laminaattirakenteen kestävyys väsyttävän kuormituksen alaisena. Espoo: VTT Technical Research Centre of Finland, 1991. 21 p. (Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Tutkimuksia - Research Reports; No. 743).