Numerical Analysis of a DMA Epoxy-Carbon Composite Study
Journal Title: Problemy Mechatroniki. Uzbrojenie, lotnictwo, inżynieria bezpieczeństwa - Year 2018, Vol 9, Issue 4
Abstract
The results of numerical simulations performed for Dynamic Mechanical Analysis (DMA) measurements of thermal and mechanical (or thermomechanical) properties performed on a model composite structure are presented herein. The simulated elastic response of an epoxy-carbon fibre composite specimen was analysed for a case by which the model specimen was subjected to three-point bending with a free support. The epoxy-carbon fibre composite studied as explained herein exhibited extreme differences between the elastic properties of the epoxy resin matrix and the carbon fibre reinforcement. In addition, the carbon fibre reinforcement was both internally and structurally anisotropic. The numerical simulations were performed to demonstrate a qualitative dependence of the DMA measurement results on a certain structure of the investigated specimen and to determine if the DMA results could be qualified as effective or apparent. A macro-mechanical model of the specimen was developed and the numerical calculations were performed by applying a COMSOL/M FEM (Finite Element Method) modelling software. The carbon fibre reinforcement was modelled with an orthotropic composite structure of planar laminar inclusions or as a disperse composite with circular inclusions. While modelling different characteristic dimensions of inclusions were taken into account. Representative material properties were assumed from the results of the appropriate experimental investigations and form certain literature reference data. The effect of the composite layer configuration and their characteristic dimensions on the evaluated model elastic modulus value was also studied. The numerical modelling results are in a qualitative agreement with the results of the DMA investigations performed on real composite. They also proved the effectiveness of the developed numerical simulation methodology in modelling of micro- and macromechanical phenomena occurring during the DMA study.<br/><br/>
Authors and Affiliations
Paweł KOWALECZKO, Andrzej PANAS, Mirosław NOWAKOWSKI
Keywords
Related Articles
- EP ID EP408463
- DOI 10.5604/01.3001.0012.7336
- Views 70
- Downloads 0
Odnawialne źródła energii – wybrane problemy
W pracy przedstawiono wybrane problemy dotyczące kilku odnawialnych źródeł energii (OZE), takich jak energia: wiatru, promieniowania słonecznego oraz geotermalna z wnętrza Ziemi. W oparciu o dostępną literaturę dokonano...
Zjawisko rykoszetowania amunicji strzeleckiej. Metody badań
W artykule opisano wybrane metody badań zjawiska rykoszetu pocisku amunicji strzeleckiej. Przedstawiony sposób prowadzenia badań został wykorzystany do badania amunicji strzeleckiej kalibrów 5,56 mm, 7,62 mm i 9 mm z poc...
Thermal Diffusivity Investigation of Turbine Jet Engine Compressor Blade Material by Modified Temperature Oscillation Method
The modified temperature oscillation method was applied for investigation of thermal diffusivity of the aviation turbine engine’s part. The studies resulted in characterization of the applied method and experimental proc...
Analiza numeryczna działania układu tłoka gazowego z suwadłem w karabinkach podstawowych Modułowego Systemu Broni Strzeleckiej kalibru 5,56 mm
Celem artykułu jest przedstawienie możliwości wykorzystania symulacji komputerowej do opisu działania układu tłoka gazowego z suwadłem w opracowywanych karabinkach podstawowych Modułowego Systemu Broni Strzeleckiej kalib...
Zmodyfikowana technologia wytwarzania korpusów marszowych silników rakietowych
Artykuł zawiera wyniki prac zrealizowanych we współpracy Instytutu Metalurgii Żelaza i Zakładów Metalowych „Mesko” S.A., dotyczących opracowania i zastosowania nowoczesnych wyrobów stalowych ze stali typu maraging do wy...