Analiza rozkładu naprężeń w przekroju konstrukcji z materiału anizotropowego

Analysis distribution stress in the cross-section with the anisotropic materials

Lesław Kyzioł         

Abstract: 

Shear strength is determined based on research conducted on a sample Iosipescu. The destruction of Iosipescu sample can be achieved in a homogeneous stress state, although the presence of unwanted the transverse tension complicates the interpretation of shear strength. Studies of natural wood and modified for typical Iosipescu sample showed that not obtained the correct results. Study the Iosipescu typical sample showed that in the bottom of the notch are not only shear stress. During transverse load the samples there is a bending and normal stresses arise from the bending moment. Wood fibers are deformed. Knowledge and experience led to the adoption adequate geometry the sample. The tests of Iosipescu modified sample were performed on designed and a prototype instrument. This instrument has enabled to carry out tests on samples from composite wood in complex load conditions.

Streszczenie: 

Wytrzymałość na ścinanie określa się na podstawie badań przeprowadzonych na próbce Iosipescu. Zniszczenie próbki Iosipescu można osiągnąć w stanie jednorodnego naprężenia, chociaż obecność niepożądanego naprężenia poprzecznego komplikuje interpretację wytrzymałości na ścinanie. Wstępne badania drewna naturalnego i modyfikowanego na typowej próbce Iosipescu wykazały, że nie uzyskuje się poprawnych wyników. Przy próbie ścinania typowej próbki Iosipescu w dnie karbu występują nie tylko naprężenia styczne. Przy poprzecznym obciążeniu próbek występuje zginanie i powstają naprężenia normalne od momentu zginającego. Włókna drewna odkształcają się. Wiedza i doświadczenie pozwoliły na przyjęcie próbki o odpowiedniej geometrii. Badania zmodyfikowanej próbki Iosipescu przeprowadzono na zaprojektowanym i prototypowym przyrządzie. Przyrząd ten umożliwił przeprowadzenie badań próbek z kompozytu drewna w złożonych stanach obciążeń.

Słowa kluczowe: 
drewno modyfikowane
właściwości mechaniczne
próbka Iosipescu
Issue: 
Pages: 
130
140
Download full text in pdf: 
References: 

Iosipescu N., New accurate procedure for single shear testing of metals, J. Mater., 1967, Vol. 2, No. 3, p. 537–566.

Kawai M., Morishita M., Satoh H., Tomura S., Kemmochi K., Effects of end-tab shape on strain field of unidirectional carbon/epoxy composite specimens subjected to off-axis tension, Compos Part A 1997, 28A, p. 267–75.

Kyzioł L., Examination results of methylmethacrylate concentration in modified woods, Marine Technology Transactions, 2000, Vol. 11, p. 181–194.

Kyzioł L., Modified wood on marine structures, AMW, Gdynia 2010.

Kyzioł L., Properties analysis of construction wood saturated polymer MM, AMW, Gdynia 2004.

Kyzioł L., Kowalski S.J., Mechanical Properties of Modified Wood, IUTAM Symposium on Theoretical and Numerical Methods in Continuum Mechanics of Porous Materials, University of Stuttgart, Germany, September 5–10 1999, p. 221–229.

Ochelski S., Metody doświadczalne mechaniki kompozytów konstrukcyjnych, WNT, 2004, Warszawa.

Pierron F., Vautrin A., Measurement of the in-plane shear strength of unidirectional composites with the Iosipescu test, Compos Sci. Technol 1997, 57(12), p. 1653–1660.

Pierron F., Vautrin A., The 108 off-axis tensile test: a critical approach, Compos Sci. Technol. 1996, 56(4), p. 483–488.

Pindera M-J, Herakovich CT., Shear characterization of unidirectional composites with the offaxis tension test, Exp. Mech., 1986, 26(1), p. 103–112.

Romanowicz M., Próbka Iosipescu w płaskim stanie naprężenia, Zeszyty Naukowe Politechniki Białostockiej, 2000, nr 3, s. 27–35.

Tsai S.W., Wu E.M., A general theory of strength for anisotropic materials, J. Composite Materials, Vol. 5, January 1971.

Xavier J.C., Garrido N.M., Oliveira M., Morais J.L., Camanho P.P., Pierron F., A comparison between the Iosipescu and off-axis shear test methods for the characterization of Pinus Pinaster Ait, Composites: Part A 35 (2004), p. 827–840.

Yoshihara H., Ohsaki H., Kubojima Y., Ohta M., Comparisons of shear stress/shear strain relations of wood obtained by Iosipescu and torsion tests, Wood Fiber Sci. 2001, 33(2), p. 275–283.

Citation pattern: Kyzioł L., Analiza rozkładu naprężeń w przekroju konstrukcji z materiału anizotropowego, Scientific Journal of Gdynia Maritime University, No. 83, pp. 130-140, 2014

BibTeX     EndNote