An experimental investigation into the mechanical behavior of 3d woven hybrid composites
Title Alternative:Eksperymentalne badania mechanicznego zachowania kompozytów hybrydowych 3d
Loading...
Date
2013
Authors
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Technická univerzita v Liberci, Česká republika
Abstract
Obecně platí, že cílem hybridizace je dosáhnout kompozitní struktury, která posílí vlastnosti obou materiálů a / nebo sníží náklady, protože jeden typ vlákna může být příliš drahý. V této studii je popsána 3D tkanina sklo/aramid/epoxid hybridního kompozitu vyrobená z Kevlaru a Zylonu ve směru Z, a skla v obou směrech X a Y. Byly zkoumány mechanické vlastnosti, jako je pevnost v tahu, tlaku, tříbodý ohyb, odolnost proti nárazu, odolnost proti propíchnutí a DMA. 3D hybridní kompozity ve srovnání s kompozitem FVF jasně ukazují lepší odolnost proti nárazu, odolnost proti probodnutí a vlastnosti DMA.
Ogólnie obowiązuje zasada, że celem hybrydyzacji jest osiągnięcie struktury kompozytowej, która poprawi właściwości obu materiałow i/lub zmniejszy koszty, ponieważ jeden typ włókna może być zbyt kosztowny. W niniejszym opracowaniu opisano tkaninę 3D szkło/aramid/epoksyd kompozytu hybrydowego wyprodukowanego z Kevlaru i Zylonu w kierunku Z oraz szkła w obu kierunkach X i Y. Badano właściwości mechaniczne takie tak wytrzymałość na rozciąganie, ciśnienie, trzypunktowe zginanie, odporność na uderzenie, odporność na przebicie i DMA. Kompozyty hybrydowe 3D w porównaniu z kompozytem FVF wykazują wyraźnie lepszą odporność na uderzenie, przebicie oraz właściwości DMA.
In general, the purpose of hybridization is to achieve a composite architecture which synergizes the properties of both materials and/or lowers the cost since one of the fibers could be too expensive. In this study, 3D woven glass/aramid/epoxy hybrid composites were fabricated by using Kevlar and zylon in Z direction and glass in both X and Y direction. There mechanical behavior such as tensile, compression, 3 point bending, impact resistance, stab resistance and DMA has been investigated. 3D hybrid composites clearly shows better impact resistance, stab resistance and DMA properties as compared to neat composite of comparable FVF.
Allgemein gilt, dass das Ziel der Hybridisierung im Erreichen einer gemischten Struktur ist, welche die Eigenschaften beider Materialien stärkt und/ oder die Kosten senkt, weil eine einzige Fasersorte zu teuer werden kann. In dieser Studie wird ein 3D-Gewebe aus Glas, Aramid und einem Epoxid eines hybriden Gemischs beschrieben. Dieses wird aus Kevlar und Zylon in Richtung Z und aus Glas in beiden Richtung X und Y hergestellt. Es wurden dessen mechanischen Eigenschaften wie Zugfestigkeit, Druck, Dreipunktebeweglichkeit, Stoßfestigkeit, Stichfestigkeit und DMA-Eigenschaften untersucht. 3D-Hybridgemische weisen im Vergleich mit dem Gemisch FVF eindeutig eine bessere Stoßfestigkeit, Stichfestigkeit und DMA-Eigenschaften auf.
Ogólnie obowiązuje zasada, że celem hybrydyzacji jest osiągnięcie struktury kompozytowej, która poprawi właściwości obu materiałow i/lub zmniejszy koszty, ponieważ jeden typ włókna może być zbyt kosztowny. W niniejszym opracowaniu opisano tkaninę 3D szkło/aramid/epoksyd kompozytu hybrydowego wyprodukowanego z Kevlaru i Zylonu w kierunku Z oraz szkła w obu kierunkach X i Y. Badano właściwości mechaniczne takie tak wytrzymałość na rozciąganie, ciśnienie, trzypunktowe zginanie, odporność na uderzenie, odporność na przebicie i DMA. Kompozyty hybrydowe 3D w porównaniu z kompozytem FVF wykazują wyraźnie lepszą odporność na uderzenie, przebicie oraz właściwości DMA.
In general, the purpose of hybridization is to achieve a composite architecture which synergizes the properties of both materials and/or lowers the cost since one of the fibers could be too expensive. In this study, 3D woven glass/aramid/epoxy hybrid composites were fabricated by using Kevlar and zylon in Z direction and glass in both X and Y direction. There mechanical behavior such as tensile, compression, 3 point bending, impact resistance, stab resistance and DMA has been investigated. 3D hybrid composites clearly shows better impact resistance, stab resistance and DMA properties as compared to neat composite of comparable FVF.
Allgemein gilt, dass das Ziel der Hybridisierung im Erreichen einer gemischten Struktur ist, welche die Eigenschaften beider Materialien stärkt und/ oder die Kosten senkt, weil eine einzige Fasersorte zu teuer werden kann. In dieser Studie wird ein 3D-Gewebe aus Glas, Aramid und einem Epoxid eines hybriden Gemischs beschrieben. Dieses wird aus Kevlar und Zylon in Richtung Z und aus Glas in beiden Richtung X und Y hergestellt. Es wurden dessen mechanischen Eigenschaften wie Zugfestigkeit, Druck, Dreipunktebeweglichkeit, Stoßfestigkeit, Stichfestigkeit und DMA-Eigenschaften untersucht. 3D-Hybridgemische weisen im Vergleich mit dem Gemisch FVF eindeutig eine bessere Stoßfestigkeit, Stichfestigkeit und DMA-Eigenschaften auf.
Description
Subject(s)
Citation
Item identifier
ISSN
1803-9782