Mechanika kompozitních materiálů

Šíření trhlin v laminátu sklo-epoxid při statickém zatěžování tahem

Následující práce se zabývá experimentálním sledováním tvorby a šíření trhlin ve sklo-epoxidovém laminátu. Průhlednost tohoto materiálu dovoluje sledovat existenci trhlin.

Experimentální uspořádání

Vzorek o rozměrech délka \(\times \) šířka \(\times\) tloušťka = \(250 \, \text{mm} \times 19.5 \, \text{mm} \times 0.95 \, \text{mm} \) byl upnut do samosvorných čelistí stroje Zwick/Roell Z050 a zatěžován posuvem čelistí rychllstí \(0.5 \, \text{ms}^{-1}\).Ramena extenzometru, který zaznamenával prodloužení vzorku byla od sebe ve vzdálenosti 100 mm a mezi čelistmi byla vzdálenost 130 mm.Vzorek byl snímán mikrokamerkou s rozlišením 640 px \(\times\) 480 px (bohužel zatím jen takovéto rozlišení).

Materiálové parametry vrstvy a skladba laminátu

Tabulka 1: Mechanické vlastnosti vrtvy - doplníme časem;-).

Veličina	Hodnota	[Jednotky]	Popis
\(E_1\)	??	[GPa]	Modul pružnosti ve směru vláken vrstvy
\(E_2\)	??	[GPa]	Modul pružnosti ve směru příčném na vlákna vrstvy
\(\nu_{12}\)	??	[-]	Poissonovo číslo vrstvy
\(G_{12}\)	??	[GPa]	Smykový modul v rovině vrstvy

Skladba laminátu byla \([60^{\circ}\),\(-60^{\circ}]_S\)

Materiál na začátku zkoušky

Na začátku zkoušky také není materiál dokonalý, jak je vidět z obrázku níže.

Animace průběhu zkoušky

Synchronizovaný záznam fotografií a závislosti síla-prodloužení na extenzometru dobře ukazuje, jak v případě tohoto materiálu vzniká nelinearita. Zároveň upozorníme, že záběr na fotografiích zdaleka neukazuje všechny trhliny, které se po celém vzorku vytvoří. Je jich ukázáno jen malé množství, které se vytvořilo v oblasti, kterou zabírala kamera.



Za přispění ke vzniku patří díky zejména kolegům Petrovi Měšťánkovi a Hance Srbové.