Анализ смарт-арамидовым волокном усиленных ламинарных термопластических композитных материалов в течении статической нагрузки
Ирена Живковић,
Катарина Максимовић,
Александар Којовић,
Радослав Алексић
С целью получения композитного материала улучшеного сопротивления на пробивание баллистического снаряда, изготовлен поли (п-фенилентерефталамидом), усиленный ламинарный термопластический материал. Настоящая работа описывает поступок изготовления этого композитного материала, а в том числе и поступок встроения волокно-оптических (фибер-оптических) датчиков (FOS-fiber-optics sensors) в тот материал пользованием метода горячего плавления. Оптические волокна встроены в образцы композитных материалов в роли интенсивных датчиков для обнаружения повреждений в реальном времени. Изготовленные композитные образцы со встроенными FOS подвергнуты статической нагрузке сжиманием. Начальное повреждение и излом в течении исследования обнаружены снижением интенсивности светового сигнала, пропущеного через оптические волокна. Результаты эксперимента потвердили обоснованность употребления оптических волокон в роли интенсивных датчиков для наблудения изменений в структуре в термопластических ламинарных композитных материалах в реальном времени. Для анализа расспределения напряжений и деформаций по толщине многослойной композитной плиты, под действием сжимания, использован метод конечных элементов (МКЭ). Применением МКЭ симулированна контактная проблема снаряд/композитная плита. Результаты МКЭ анализа рассматриваемой композитной плиты показали отличное (полное) согласование с экспериментальными результатами.
Ключевие слова: композитные материалы, термопластические материалы, ламинарные материалы, смарт-материалы, баллистическая защита, оптическое волокно, анализ напряжения, метод конечных элементов.