Impact response of a continuous fibre reinforced thermoplastic from a soft bodied projectile

[摘要] AFRIKAANSE OPSOMMING: Saamgestelde materiale het baie gewilde materiale in die lugvaart- en motorindustrië geword as gevolg van die gewigsbesparende voordele wat dit inhou.Kostes en ander verwerkingsprobleme het tradisioneel die wydverspreide gebruikvan spesifiek termoplasties-versterkte vesels in hierdie areas verhinder. Baie vandie vervaardigingsprobleme (spesifiek lang siklusse) is aangespreek met dieaanvang van termoplastiese matriks materiaal soos Polyphenolien Sulfied (PPS).Hierdie materiaal voldoen ook aan die lugvaart-industrie se brand-, rook- engiftigheidstandaarde.Termoplastiese saamgestelde materiale kan byvoorbeeld gevind word opkomponente in vliegtuie se binneruimtes en ook die voorste rand van die vlerke.Hierdie komponente is hoogs vatbaar vir impakskade. Die hoë sterkte en styfheidtot gewig verhoudings van saamgestelde materiale laat toe vir dun materiaaldwarssnitte. Komponente is dus kwesbaar vir uit-vlakkige impak beladings.Saamgestelde materiale kan ook intern deur hierdie beladings beskadig word enkan nie met die blote oog waargeneem kan word nie. Dit is dus nodig om dieskade weens hierdie beladings tydens normale gebruik akkuraat te voorspel.Verder sal dit nuttig wees om die struktuur se gedrag te bepaal in toepassingswaar byvoorbeeld passasier veiligheid krities is, soos op vliegtuig rugleningstydens noodlandings.In hierdie studie is die potensiële vervaardigingsvoordele van termoplastiesesaamgestelde materiale gedemonstreer. Daarbenewens is 'n uit-vlakkige impakdeur 'n sagte liggaam herbou in 'n laboratorium omgewing. Die primêre doelwitvan hierdie studie was om die impak numeries te modelleer.Vervaardigingsvoordele van `n vesel versterkte termoplastiese laminaat isgedemonstreer deur die vervaardiging van 'n konkawe, agt laag laminaat uit 'nvooraf gekonsolideerde geweefde doek. Die totale verwerkingstyd van die platlaminaat na 'n konkawe laminaat was minder as vyf minute. 'n Eenvoudige platlaminaat en 'n konkawe laminaat is onderwerp aan 'n lae snelheid impak deur 'nsagte projektiel. Die impak is gemodelleer deur die evaluering van driemodelleringsmetodes vir die saamgestelde paneel. Die evalueringskriteria het o.a.ingesluit of laminaat se volle gedrag suksesvol gemodelleer kon word met behulpvan slegs 2D dop elemente.Die reaksie van die saamgestelde paneel en gepaardgaande faling is metwisselende vlakke van sukses deur die drie geëvalueerde modelle voorspel. Diefaling van tussen-laminêre bindings (verwys na as delaminasie) kon nie deurenige van die modelle voorspel word nie. Twee van die modelle het egter in-vlakfaling met redelike akkuraatheid voorspel.

[发布机构] Stellenbosch University