Wpływ rodzaju włókna oraz liczby warstw na wytrzymałość wielowarstwowej rury kompozytowej

W pracy przedstawiono zagadnienia dotyczące modelowania oraz obliczania wielowarstwowych nawijanych struktur kompozytowych o geometrii rurowej. Na wstępie zaprojektowano i wykonano dwa rodzaje próbek kompozytowych na bazie włókien ciągłych, szklanych i węglowych. Następnie wykonano analizę mikroskopową ich przekrojów, a na tej podstawie określono zawartość objętościową włókien w osnowie oraz wyznaczono stałe materiałowe metodą homogenizacji. W kolejnym kroku, na podstawie opracowanego modelu obliczeniowego, wyznaczono rozkłady naprężeń obwodowych oraz promieniowych w rurowych strukturach wielowarstwowych.

The paper presents the issues concerning the modeling and calculation of the multilayer wound composite structures of tubular shapes. The starting point was to design and prepare two types of composite samples based on glass and carbon filaments. When it was done, the group performed a microscopic analysis of their cross sections in order to determine the volume content of the fibers in the matrix. The mechanical properties were obtained by means of a homogenization method. In the next step, distributions of radial and circumferential stress in the tubular multilayer structures were determined according to the developed computational model.