Czasopisma
Czasopisma
Czasopisma
ATEST - OCHRONA PRACY
ATEST - OCHRONA PRACY
AURA
AURA
AUTO MOTO SERWIS
AUTO MOTO SERWIS
CHEMIK
CHEMIK
CHŁODNICTWO
CHŁODNICTWO
CIEPŁOWNICTWO, OGRZEWNICTWO, WENTYLACJA
CIEPŁOWNICTWO, OGRZEWNICTWO, WENTYLACJA
DOZÓR TECHNICZNY
DOZÓR TECHNICZNY
ELEKTROINSTALATOR
ELEKTROINSTALATOR
ELEKTRONIKA - KONSTRUKCJE, TECHNOLOGIE, ZASTOSOWANIA
ELEKTRONIKA - KONSTRUKCJE, TECHNOLOGIE, ZASTOSOWANIA
Czasopisma
Czasopisma
Czasopisma
GAZETA CUKROWNICZA
GAZETA CUKROWNICZA
GAZ, WODA I TECHNIKA SANITARNA
GAZ, WODA I TECHNIKA SANITARNA
GOSPODARKA MIĘSNA
GOSPODARKA MIĘSNA
GOSPODARKA WODNA
GOSPODARKA WODNA
HUTNIK - WIADOMOŚCI HUTNICZE
HUTNIK - WIADOMOŚCI HUTNICZE
INŻYNIERIA MATERIAŁOWA
INŻYNIERIA MATERIAŁOWA
MASZYNY, TECHNOLOGIE, MATERIAŁY - TECHNIKA ZAGRANICZNA
MASZYNY, TECHNOLOGIE, MATERIAŁY - TECHNIKA ZAGRANICZNA
MATERIAŁY BUDOWLANE
MATERIAŁY BUDOWLANE
OCHRONA PRZECIWPOŻAROWA
OCHRONA PRZECIWPOŻAROWA
OCHRONA PRZED KOROZJĄ
OCHRONA PRZED KOROZJĄ
Czasopisma
Czasopisma
Czasopisma
ODZIEŻ
ODZIEŻ
OPAKOWANIE
OPAKOWANIE
PACKAGING REVIEW
PACKAGING REVIEW
POLISH TECHNICAL REVIEW
POLISH TECHNICAL REVIEW
PROBLEMY JAKOŚCI
PROBLEMY JAKOŚCI
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY
PRZEGLĄD GASTRONOMICZNY
PRZEGLĄD GASTRONOMICZNY
PRZEGLĄD GEODEZYJNY
PRZEGLĄD GEODEZYJNY
PRZEGLĄD MECHANICZNY
PRZEGLĄD MECHANICZNY
PRZEGLĄD PAPIERNICZY
PRZEGLĄD PAPIERNICZY
Czasopisma
Czasopisma
Czasopisma
PRZEGLĄD PIEKARSKI I CUKIERNICZY
PRZEGLĄD PIEKARSKI I CUKIERNICZY
PRZEGLĄD TECHNICZNY. GAZETA INŻYNIERSKA
PRZEGLĄD TECHNICZNY. GAZETA INŻYNIERSKA
PRZEGLĄD TELEKOMUNIKACYJNY - WIADOMOŚCI TELEKOMUNIKACYJNE
PRZEGLĄD TELEKOMUNIKACYJNY - WIADOMOŚCI TELEKOMUNIKACYJNE
PRZEGLĄD WŁÓKIENNICZY - WŁÓKNO, ODZIEŻ, SKÓRA
PRZEGLĄD WŁÓKIENNICZY - WŁÓKNO, ODZIEŻ, SKÓRA
PRZEGLĄD ZBOŻOWO-MŁYNARSKI
PRZEGLĄD ZBOŻOWO-MŁYNARSKI
PRZEMYSŁ CHEMICZNY
PRZEMYSŁ CHEMICZNY
PRZEMYSŁ FERMENTACYJNY I OWOCOWO-WARZYWNY
PRZEMYSŁ FERMENTACYJNY I OWOCOWO-WARZYWNY
PRZEMYSŁ SPOŻYWCZY
PRZEMYSŁ SPOŻYWCZY
RUDY I METALE NIEŻELAZNE
RUDY I METALE NIEŻELAZNE
SZKŁO I CERAMIKA
SZKŁO I CERAMIKA
TECHNOLOGIA I AUTOMATYZACJA MONTAŻU
TECHNOLOGIA I AUTOMATYZACJA MONTAŻU
WIADOMOŚCI ELEKTROTECHNICZNE
WIADOMOŚCI ELEKTROTECHNICZNE
WOKÓŁ PŁYTEK CERAMICZNYCH
WOKÓŁ PŁYTEK CERAMICZNYCH
Menu
Menu
Menu
Prenumerata
Prenumerata
Publikacje
Publikacje
Drukarnia
Drukarnia
Kolportaż
Kolportaż
Reklama
Reklama
O nas
O nas
ui-button
Twój Koszyk
Twój koszyk jest pusty.
Niezalogowany
Niezalogowany
Zaloguj się
Zarejestruj się
Reset hasła
Czasopismo
|
TECHNOLOGIA I AUTOMATYZACJA MONTAŻU
|
Rocznik 2020 - zeszyt 1
EFFECT OF TEMPERATURE ON THE SHEAR STRENGTH OF GFRPALUMINIUM ALLOY 2024-T3 SINGLE LAP JOINT
Wpływ temperatury na wytrzymałość na ścinanie połączenia adhezyjnego pomiędzy kompozytem GFRP a blachą ze stopu aluminium 2024-T3
10.15199/160.2020.1.5
Andrzej KUBIT
Magdalena BUCIOR
Rafał KLUZ
nr katalogowy: 125711
10.15199/160.2020.1.5
Streszczenie
The paper presents the results of experimental studies determining the effect of temperature on the shear strength of the adhesive joint between the layers of the fiber metal laminate (FML). The tests were carried out for composites being a combination of 2024-T3 aluminum alloy sheet and Glass Fiber-Reinforced Polymer (GFRP) made in the autoclave process. The key factor determining the quality of layered composites is the high strength adhesive joint between the layers. Due to the possibility of extreme temperature conditions during utilization of the composite structure, tests were carried out at reduced temperatures, i.e. -60°C, as well as elevated temperatures, i.e. 80°C. The obtained results were related to the results obtained at a room temperature (RT). The study showed that at the elevated temperature the shear strength increased by approx. 10% compared to the result obtained at room temperature. There is also a significant reduction in the stiffness of the joint as the temperature increases. In turn, a slight increase in joint stiffness was demonstrated for the reduced temperature.
Abstract
W pracy przedstawiono wyniki badań eksperymentalnych określających wpływ temperatury na wytrzymałość na ścinanie połączenia adhezyjnego pomiędzy warstwami składowymi hybrydowego kompozytu metalowo-włóknistego (FML). Próby przeprowadzono dla kompozytów będących połączeniem blachy ze stopu aluminium 2024-T3 oraz kompozytu szklanego polimerowo-włóknistego (ang. Glass Fiber-Reinforced Polymer - GFRP) wykonanych w procesie autoklawowym. Kluczowym czynnikiem determinującym jakość kompozytów warstwowych jest wysokiej wytrzymałości połączenie adhezyjne pomiędzy warstwami. Ze względu na możliwość występowania różnych warunków temperaturowych w procesie eksploatacyjnym struktury kompozytowej, zrealizowano badania w temperaturach obniżonej tj. -60°C, a także podwyższonej tj. 80°C. Uzyskane rezultaty odniesiono do wyników uzyskanych w temperaturze pokojowej. W pracy wykazano, że w podwyższonej temperaturze dochodzi do wzrostu wytrzymałości na ścinanie o ok. 10% w stosunku do rezultatu uzyskanego w temperaturze pokojowej. Dochodzi tu także do znacznego obniżenia sztywności połączenia wraz ze wzrostem temperatury. Dla obniżonej temperatury wykazano z kolei nieznaczny wzrost sztywności połączenia.
Słowa kluczowe
FML composites
adhesive joints
shear strength
2024-T3 aluminium alloy
GFRP composites
Keywords
kompozyty warstwowe FML
połączenia adhezyjne
wytrzymałość na ścinanie
stop aluminium 2024- T3
kompozyty GFRP
Bibliografia
[1] Adams R.D., Coppendale J., Mallick V., Al-Hamdan H. 1992. “The effect of temperature on the strength of adhesive joints". International Journal of Adhesion and Adhesives 12:185-90. [2] Adams R.D., Mallick V. 1993. “The effect of temperature on the strength of adhesively-bonded composite- aluminium joints". J. Adhes. 43: 17-33. [3] Banea M.D., da Silva L.F.M., Campilho R.D.S.G. 2014. “Effect of temperature on the shear strength of aluminium single lap bonded joints for high temperature applications". Journal of Adhesion Science and Technology 28(14-15): 1367-1381. [4] Banea M.D., da Silva L.F.M. 2009. “Mechanical characterization of flexible adhesives". Journal of Adhesion 85:261-85. [5] Critchlow G.W., Brewis D.M. 1996. “Review of surface pretreatments for aluminium alloys". International Journal of Adhesion and Adhesives 16(4): 255-275. [6] Deb A., Malvade I., Biswas P., Schroeder J. 2008. “An experimental and analytical study of the mechanical behaviour of adhesively bonded joints for variable extension rates and temperatures". International Journal of Adhesion and Adhesives 28: 1-15. [7] Giannis S., Hansen K. 2010. Investigation on the Joining of CFRP-to-CFRP and CFRP-to-Aluminium for a Small Aircraft Structural Application. 25th Technical [9] Hua Y., Gu L., Trogdon M. 2012. “Three-dimensional modeling of carbon/epoxy to titanium single-lap joints with variable adhesive recess length”. International Journal of Adhesion and Adhesives 38: 25–30. [10] Ishii K., Imanaka M., Nakayama H.J. 2007. “Fatigue crack propagation behavior of adhesively-bonded CFRP/aluminum joints”. Adhes. Sci. Technol. 21: 153–167. [11] ISO 6892-1:2016. Metallic Materials - Tensile Testing - Part 1: Method of Test at Room Temperature. Geneva: International Organization for Standardization. [12] Kang S.G., Kim M.G., Kim C.G. 2007. “Evaluation of cryogenic performance of adhesives using composite- aluminum double-lap joints”. Composite Structures 78:440–6. [13] Khalili S.M.R., Mittal R.K., Kalibar G.S. 2005. “A study of the mechanical properties of steel/aluminium/ grp laminates”. Materials Science and Engineering 412(1-2): 137–140. [14] Khoshravan M., Mehrabadi F.A. 2012. “Fracture analysis in adhesive compositematerial/aluminum joints under mode-I loading; experimental and numerical approaches. International Journal of Adhesion and Adhesives 39: 8–14. [15] Kubit A., Trzepiecinski T., Kłonica M., Hebda M., Pytel M. “The influence of temperature gradient thermal shock cycles on the interlaminar shear strength of fibre metal laminate composite determined by the short beam test”. Composites Part B 176: 107217. [16] Narasimhan S., Shenoi R. A., Jeong, H. K. 2004. “Three-dimensional stresses in adhesively bonded lap joints with non-identical adherends”. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers Part L Journal of Materials Design and Applications 218(4): 283–298. [17] Owens J., Lee-Sullivan P. 2000. “Stiffness behavior due to fracture in adhesively bonded composite-to-aluminum joints II”. International Journal of Adhesion and Adhesives 20: 47–58. [18] Pahr D.H., Rammerstorfer F.G., Rosenkranz P., Humer K., Weber H. W. 2002. “A study of short-beam- shear and double-lap-shear specimens of glass fabric/epoxy composites”. Composites Part B: Engineering 33(2): 125-132. [19] Park S.Y., Choi W.J., Choi H.S., Kwon H. 2010. “Effects of surface pre-treatment and void content on GLARE laminate process characteristics”. Journal of Materials Processing Technology 210(8):1008-1016. [20] Ray B. C. 2005. “Thermal shock and thermal fatigue on delamination of glass fiber reinforced polymeric composites”. Journal of Reinforced Plastics and Composites 24(1): 111-16. [21] Schneider K., Lauke B., Beckert W. 2001. “Compression shear test (CST) - a convenient apparatus for the estimation of apparent shear strength of composite materials”. Applied Composite Materials 8(1):43-62. [22] Seong M., Kim T., Nguyen K., Kweon J., Choi J. 2008. “A parametric study on the failure of bonded single-lap joints of carbon composite and aluminum”. Composite Structure 86(1-3): 135–145. Schneider K., Lauke B., Beckert W. 2001. “Compression shear test (CST) - a convenient apparatus for the estimation of apparent shear strength of composite materials”. Applied Composite Materials 8(1):43-62. [23] da Silva L.F.M., Adams R.D. 2006. “Stress-free temperature in a mixed-adhesive joint”. Journal of Adhesion Science and Technology 20(15):1705-1726. [24] da Silva L.F.M., Adams R. 2007. „Techniques to reduce the peel stresses in adhesive joints with composites”. International Journal of Adhesion and Adhesives 27: 216–226. [25] Sinmazcelik T., Avcu E., Ozgur Bora M., Coban O. 2003. “A review: Fibre metal laminates, background, bonding types and applied test methods”. Materials and Design 32: 3671–3685. [26] Srivastava V.K. 2003. “Characterization of adhesive bonded lap joints of C/C-SiC composite and Ti-6Al4V alloy under varying conditions”. International Journal of Adhesion and Adhesives 23:59–67. [27] Teixeira de Freitas S., Sinke J. 2014. “Adhesion Properties of Bonded Composite-to-Aluminium Joints Using Peel Tests”. The Journal of Adhesion 90(5-6): 511–525. [28] Trzepiecinski T., Kubit A., Kudelski R., Kwolek P, Obłój A. 2018. „ Strength properties of aluminium/ glass-fiber-reinforced laminate with additional epoxy adhesive film interlayer”. International Journal of Adhesion and Adhesives 85:29-36. [29] https://www.hexcel.com/Resources/DataSheets/Prepreg Conference of the American Society for Composites and 14th US-Japan Conference on Composite Materials. [8] Heidenwolf G. 2005. GLARE - Industrialization of an Advanced Light Weight Material, Airbus Deutschland GmbH A380 Programme.
Open Access
Zeszyt
2020-1
Czasopisma
ATEST - OCHRONA PRACY
AURA
AUTO MOTO SERWIS
CHEMIK
CHŁODNICTWO
CIEPŁOWNICTWO, OGRZEWNICTWO, WENTYLACJA
DOZÓR TECHNICZNY
ELEKTROINSTALATOR
ELEKTRONIKA - KONSTRUKCJE, TECHNOLOGIE, ZASTOSOWANIA
GAZETA CUKROWNICZA
GAZ, WODA I TECHNIKA SANITARNA
GOSPODARKA MIĘSNA
GOSPODARKA WODNA
HUTNIK - WIADOMOŚCI HUTNICZE
INŻYNIERIA MATERIAŁOWA
MASZYNY, TECHNOLOGIE, MATERIAŁY - TECHNIKA ZAGRANICZNA
MATERIAŁY BUDOWLANE
OCHRONA PRZECIWPOŻAROWA
OCHRONA PRZED KOROZJĄ
ODZIEŻ
OPAKOWANIE
PACKAGING REVIEW
POLISH TECHNICAL REVIEW
PROBLEMY JAKOŚCI
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY
PRZEGLĄD GASTRONOMICZNY
PRZEGLĄD GEODEZYJNY
PRZEGLĄD MECHANICZNY
PRZEGLĄD PAPIERNICZY
PRZEGLĄD PIEKARSKI I CUKIERNICZY
PRZEGLĄD TECHNICZNY. GAZETA INŻYNIERSKA
PRZEGLĄD TELEKOMUNIKACYJNY - WIADOMOŚCI TELEKOMUNIKACYJNE
PRZEGLĄD WŁÓKIENNICZY - WŁÓKNO, ODZIEŻ, SKÓRA
PRZEGLĄD ZBOŻOWO-MŁYNARSKI
PRZEMYSŁ CHEMICZNY
PRZEMYSŁ FERMENTACYJNY I OWOCOWO-WARZYWNY
PRZEMYSŁ SPOŻYWCZY
RUDY I METALE NIEŻELAZNE
SZKŁO I CERAMIKA
TECHNOLOGIA I AUTOMATYZACJA MONTAŻU
WIADOMOŚCI ELEKTROTECHNICZNE
WOKÓŁ PŁYTEK CERAMICZNYCH