Экспериментальные исследования ползучести однонаправленного композитного материала металлокомпозитного бака высокого давления
Автор: Еремин Н.В., Москвичев Е.В., Пасечник К.А.
Журнал: Журнал Сибирского федерального университета. Серия: Техника и технологии @technologies-sfu
Статья в выпуске: 6 т.14, 2021 года.
Бесплатный доступ
В работе изложены экспериментальные исследования ползучести композитного материала металлокомпозитного бака высокого давления. Композитный материал представлял собой однонаправленную ленту на основе углеродных волокон IMS60 и эпоксидного связующего ЭД-И. Испытания на ползучесть проводились при различных нагрузках и температурах с учетом уровня напряжений в конструкции и измеренной температуры стеклования материала. Для испытаний применялась специальная оснастка для установки образцов в захваты испытательной машины. По результатам испытаний построены кривые ползучести образцов. Представлены кривые ползучести по модели Финдли. Для стадии установившейся ползучести определены диапазоны изменения скорости ползучести при различных температурах и рассчитано усредненное значение скорости ползучести по всем испытанных образцам. Полученные результаты могут быть использованы в численных моделях прогнозирования ресурса металлокомпозитных баков высокого давления в условиях ползучести.
Ползучесть, скорость ползучести, композитный материал, металлокомпозитный бак высокого давления
Короткий адрес: https://sciup.org/146282344
IDR: 146282344 | DOI: 10.17516/1999-494X-0354
Список литературы Экспериментальные исследования ползучести однонаправленного композитного материала металлокомпозитного бака высокого давления
- Лепихин А.М., Москвичев В. В., Буров А. В., Анискович Е. В., Черняев А. П., Халиманович В. И. Экспериментальные исследования прочности и ресурса металлокомпо-зитных баков высокого давления. Заводская лаборатория. Диагностика материалов, 2019, 85(1), 49-56 [Lepikhin A. M., Moskvichev V. V., Burov A. V., Aniskovich E. V., Chernyaev A. P., Halimanovich V. I. Experimental study of strength and durability of metal-composite high-pressure tanks. Factory laboratory. Diagnostics of materials, 2019, 85 (1), 49-56 (in Russian)]
- Vasiliev V. V. Composite Pressure Vessels: Analysis, Design, and Manufacturing. Blacksburg, VA: Bull Ridge Publishing, 2009, 704 p.
- Kouadri BA, Imad A, Bouabdallah A, Elmeguenni M. Analysis of The Effect of Temperature on The Creep Parameters of Composite Material. Materials and Design, 2009, 30(5), 1569-74
- Dasappa P, Lee-Sullivan P, Xiao X. Temperature effects on creep behavior of continuous fiber GMT composites. Composite Part A: Applied Science and Manufacturing, 2009, 40(8), 1071-81
- Goertzen WK and Kessler MR. Creep Behavior of Carbon Fiber/Epoxy Matrix Composites. Materials Science and Engineering A, 2006, 421(1-2), 217-25
- Basaid D., Aribi C., Kari J., Benmounah A. and Safi B. A Comparative Study of The Creep Behavior of Laminated Composites: Effect of Type of Fiber and Matrix. Scientific Research and Essays, 2017, 12(6), 59-68
- Ascione F., Berardi V. P., Feo L. and Giordano A. An Experimental Study on The Long-Term Behavior of CFRP Pultruded Laminates Suitable to Concrete Structures Rehabilitation. Composites Part B: Engineering, 2008, 39(7), 1147-50
- Dong Yang, Jiwen Zhang, Shoutan Song, Fei Zhou and Chao Wang. Experimental Investigation on the Creep Property of Carbon Fiber Reinforced Polymer Tendons under High Stress Levels. Materials (Basel), 2018, 11(11), 2273
- Янсон Ю. О., Дмитриенко И. П., Зелин В. И. Прогнозирование деформаций ползучести однонаправленно армированного органопластика по результатам квазистатических испытаний. Механика композитных материалов, 1983, 4, 610-613 [Yanson Yu. O., Dmitrienko I. P., Zelin V. I. Prediction of Creep Strains in Unidirectionally Reinforced Organoplastic Based on Quasi-Static Test Results. Mechanics of Composite Materials, 1983, 4, 610-613 (in Russian)]
- Sabah Khammass Hussein and Hussen Kareem Abdu Zahra. The Effect of Stress and Temperature Variation on the Creep Behavior of Epoxy Adhesive Bonding. Journal of Multidisciplinary Engineering Science and Technology (JMEST), 2016, 7, 5148-53
- Fei Zhou, Jiwen Zhang et al. Effect of Temperature on Material Properties of Carbon Fiber Reinforced Polymer (CFRP) Tendons: Experiments and Model Assessment. Materials (Basel), 2019, 12(7), 1025
- Фомин Н. Е., Ивлев В. И. Ползучесть твердой эпоксидной смолы. Физика и механика материалов, 2015, 22, 78-75 [Fomin, N.E, Ivlev V. I. Creep of solid epoxy resin Materials Physics and Mechanics, 2015, 22, 78-75 (in Russian)]
- Chengzhi Dong, Kai Li, Yuxi Jiang, Dwayne Arola and Dongsheng Zhang. Evaluation of thermal expansion coefficient of carbon fiber reinforced composites using electronic speckle interferometry. Optics Express, 2018, 26(1), 531-43
- Barrere C and Dal Maso F. Résines Époxy Réticulées Par Des Polyamines: Structure Et Proprieties. Oil & Gas Science and Technology, 1997, 52(3), 317-35
- Москвичев Е.В., Еремин Н. В. Оценка механических свойств и толщины композитной оболочки металлокомпозитного бака высокого давления. Деформация и разрушение материалов, 2017, 12, 40-45 [Moskvichev E. V., Eremin N. V. Evaluation of Mechanical Properties and Thickness of Composite Shell of Metal-Composite High-Pressure Vessel. Deformation and Fracture of Materials, 2017, 12, 40-45 (in Russian)]
- Moskvichev E. V. Numerical modeling of stress-strain behavior of composite overwrapped pressure vessel. Procedia Structural Integrity, 2016, 2, 2512-2518
- Eremin N. V. Multiscale modeling of damage and fracture of a composite overwrapped pressure vessel. Journal of Physics: Conference Series. V International Scientific Conference «Survivability and Structural Material Science» (SSMS2020), 2021, 1023, 012010
- Васильев В.В., Мороз Н. Г. Композитные баллоны давления. Проектирование, расчет, изготовление и испытания. М: Машиностоение; Инновационное машиностроение, 2015, 373 с. [Vasilev V. V., Moroz N. G. Composite Pressure Vessels. Design, Analysis, Manufacturing and Testing. Moscow, Mashinostoenie, Innovacionnoe mashinostroenie, 2016, 373 p. (in Russian)]
- Jonathon D. Tanks, Katherine Rader and Stephen R. Sharp. Accelerated Creep Testing of CFRP with the Stepped Isostress Method. Mechanics of Composite and Multi-functional Materials, 2016, 7(46), 397-403
- Findley W.N., Lai J. S. and Onaran K. Creep and relaxation of nonlinear viscoelastic materials. North-HollandPublishing Company, 1976, 380 p.
- Humberto Almeida Jr., Heitor Luiz Ornaghi, Natalia Lorandi, Bernardo P. Bregolin, Sandro C. Amico. Creep and Interfacial Behavior of Carbon Fiber Reinforced Epoxy Filament Wound Laminates. Polymer Composites, 2017, 39(4), 2199-2206
