Eksperimentelt og numerisk studium av glassfiberarmert polyamid (PA)

Abstract

Polyamid (PA) og glassfiberarmert polyamid med fiberandel på 15 vekt% (PA15) og 30 vekt% (PA30) produsert ved sprøytestøping har blitt studert. Det ble utført én-akset strekktester av materialene på prøvestykker med forskjellig orientering med hensyn til støperetning til platene: 0˚, 45˚ og 90˚, med tre repetisjoner. Resultatene fra materialtestene ble analysert ved bruk av Digital Image Correlation (DIC), og den mekaniske oppførselen til materialene ble evaluert. Resultatene viste en duktil oppførsel for PA og en mer stiv og sprø oppførsel for fiberarmert PA.

SIMLab sin materialmodellen for sprø materialer ble brukt til å predikere den mekaniske oppførselen til PA15 og PA30. Skadeparameterene til materialmodellen ble kalibrert gjennom numeriske simuleringer av materialtester for orientering på 0˚. Responsen fra den numeriske modellen stemte godt overens med materialtestene for 0˚ og 90˚ orientering, men ga en for stiv og sprø oppførsel for orientering på 45˚.

Den kalibrerte materialmodellen ble validert gjennom strekktester av plater med hull for PA15 og PA30. Komponenttestene ble utført i tre forskjellige orienteringer i forhold til støperetning: 0˚, 45˚ og 90˚, med tre repetisjoner. Resultatene som ble presentert viste en høyere maksimal kraft og stivhet for den numeriske modellen enn komponenttestene for alle orienteringene. Forskyvningen ved brudd stemte godt for PA30, men materialmodellen til PA15 ga en større forskyvning ved brudd enn forsøkene.