Abstrakt:

Artykuł przedstawia nową metodę modelowania delaminacji w laminacie wzmocnionym tkaniną z wykorzystaniem powierzchniowo-belkowego mezoskalowego modelu MES. Ten autorski model laminatu umożliwia analizę wytrzymałości konstrukcji kompozytowych, w których zbrojeniem może być tkanina techniczna o różnym splocie lub warstwa równoległych tasiemek np. z włókien węglowych. Artykuł obejmuje część doświadczalną, w której rozwarstwiano płaskie próbki laminatu według trzech podstawowych schematów: rozrywania, ścinania wzdłużnego i ścinania poprzecznego. Celem badań doświadczalnych było otrzymanie charakterystyk obciążeniowo-przemieszczeniowych, które posłużyły do zdefiniowania warunków inicjacji i propagacji pęknięć w modelu obliczeniowym oraz do przeprowadzenia jego weryfikacji doświadczalnej. Próbki badanego laminatu zostały zamodelowane za pomocą autorskiego mezoskalowego modelu MES, w którym komponenty tj. tasiemki tkaniny wzmocnienia odwzorowano w uproszczeniu elementami skończonymi typu belkowego a osnowę elementami skończonymi typu powierzchniowego. Wiązania między sąsiednimi warstwami laminatu zamodelowano również elementami belkowymi. Wyniki symulacji porównano z wynikami prób doświadczalnego rozwarstwiania, a uzyskana zgodność potwierdziła poprawność opracowanego sposobu modelowania.