Sammenhengen mellom statisk og dynamisk utmatting i ensrettede fiberkompositter Tester og analyse av endring for dynamisk regresjonskurve av ensrettede kompositter utsatt for ulike statiske utmattingslaster Ketil Bingslien Veileder Reidar Anderssen Masteroppgaven er gjennomført som ledd i utdanningen ved Universitetet i Agder og er godkjent som del av denne utdanningen. Denne godkjenningen innebærer ikke at universitetet innestår for de metoder som er anvendt og de konklusjoner som er trukket. Universitetet i Agder, 2015 Fakultet for Teknologi og Realfag Institutt for Ingeniørvitenskap
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Sammenhengen mellom statisk og dynamiskutmatting i ensrettede fiberkompositter
Tester og analyse av endring for dynamisk regresjonskurve avensrettede kompositter utsatt for ulike statiske utmattingslaster
Ketil Bingslien
VeilederReidar Anderssen
Masteroppgaven er gjennomfoslashrt som ledd i utdanningen ved Universitetet i Agder og er
godkjent som del av denne utdanningen Denne godkjenningen innebaeligrer ikke at
universitetet innestaringr for de metoder som er anvendt og de konklusjoner som er trukket
Universitetet i Agder 2015
Fakultet for Teknologi og Realfag
Institutt for Ingenioslashrvitenskap
Forord
Denne rapporten er utarbeidet som en besvarelse av masteroppgaven i emnet
BYG500 Masteroppgaven er den avsluttende oppgaven av det toaringrige masterstudiet
for bygg ved Universitetet i Agder og er skrevet i fjerde og avsluttende semester
Masteroppgaven vil ta for seg statisk og dynamisk utmatting og sammenhengen
mellom disse i fiberkompositter
Jeg oslashnsker aring takke min veileder Reidar Anderssen fra OPS Composite Solutions AS
som har bidratt med god hjelp og veiledning gjennom hele masteroppgaven i tillegg
til forprosjektet som ble skrevet som en innledende oppgave til masteroppgaven Det
maring ogsaring rettes en stor takk til Gunnar Semb og Tor Grube fra NORSAFE AS som har
bistaringtt med platene som er brukt i oppgaven samt ga meg muligheten til aring vaeligre med i
produksjonen av platene hos NORSAFE AS
Johan Olav Brakestad fortjener ogsaring en stor takk for hjelp med bruk av muffelovnen paring
rdquoBraelignderietrdquo til bestemmelse av fiberinnhold Jeg vil ogsaring takke Kari Vesa
servicetekniker for Zwick for aring ha bidratt til forstaringelse av den statiske
strekkproslashvemaskinen og svart paring sposlashrsmaringl paring e-post naringr det har vaeligrt problemer noe
det har vaeligrt mye av Jeg oslashnsker ogsaring aring takke Cecilie Oslashdegaringrd for aring ha laeligrt meg aring bruke
den dynamiske strekkproslashvemaskinen I tillegg vil jeg takke Jan Andreas Holm som har
bistaringtt med hjelp til HPU-en til strekkproslashvemaskinen da den i starten gikk varm og i
slutten av oppgaven naringr den sluttet aring virke
Sist men ikke minst maring det rettes en stor takk til min samboer mine studiekamerater
venner og familie for stoslashtte under arbeidet med oppgaven
i
Sammendrag
I Det Norske Veritas (DNV) sin standard DNV-OS-C501 foreligger det retninglinjer for
design dimensjonering og verifisering av komposittstrukturer rettet spesielt mot
offshore Standarden gir internasjonalt aksepterte retningslinjer for sikker design ved
aring definere minstekrav for design materialer fabrikkering og installasjon av
lastbaeligrende fiberkompositter
I temaene statisk og dynamisk utmatting i standarden sies det at statisk styrke er
uforandret under dynamisk utmatting for de fleste ensrettede glass- og karbonfibre
Problemomraringdet oppgaven tar for seg er sammenhengen mellom statisk utmatting og
stigningstallet til regresjonskurven til dynamisk utmatting Forskersposlashrsmaringlene er
ldquoEndres den dynamiske regresjonskurven for ensrettede kompositter utsatt for ulike
statiske utmattingslasterrdquo og ldquoHvis regresjonskurven endres hva vil dette si for
praktisk design i kommersielt brukrdquo
I rapporten er det benyttet litteratursoslashk for aring gi teoretisk grunnlag og det er utfoslashrt
laboratorieforsoslashk for aring gi svar paring forskersposlashrsmaringlene Glassfiberplatene som proslashvene
er tatt ut fra er produsert hos NORSAFE AS i Arendal og er laget av kommersielt
tilgjengelige materialer med en industrialisert produksjonsmetode
Det er utarbeidet data og kurver for statisk og dynamisk utmatting og
forskersposlashrsmaringlene er undersoslashkt ved at det er utfoslashrt tester der proslashvene foslashrst har vaeligrt
statisk belastet over en gitt tid for deretter aring utsette de for dynamisk utmatting
Deretter er regresjonskurvene for henholdsvis proslashver som er testet for kun dynamisk
utmatting og proslashver som er utsatt for statisk belastning og dynamisk utmatting
sammenlignet Fiberinnholdet til hver av proslashvene er bestemt for aring begrunne avvik
Det har vaeligrt en utfordring aring faring gode nok proslashver til aring bestemme fiberinnholdet
Testene viser at det er tydelig at kapasiteten er svekket etter at materialet er utsatt for
statisk belastning foslashr dynamisk utmatting da regresjonskurven ligger godt under
regresjonskurven for proslashvene som kun er utsatt for dynamisk utmatting
Stigningstallet til regresjonskurven har ogsaring en tendens til aring bli brattere For praktisk
design boslashr det forsoslashkes aring redusere spredning for aring minske sikkerhetsfaktoren
Sikkerhetsfaktoren paringvirker vekten av materialet og for aring vaeligre konkurransedyktig i
forhold til konvensjonelle materialer i markedet er dette en viktig faktor
ii
Innhold
Forord i
Sammendrag ii
Innhold iii
Figurliste vi
Tabelliste vii
1 Innledning 1
11 Bakgrunn for oppgaven 1
12 Problemomraringde og forskersposlashrsmaringl 1
13 Avgrensing av masteroppgaven 2
14 Masteroppgavens oppbygning 2
2 Metode 3
21 Litteraturstudie 3
22 Laboratorieforsoslashk 3
23 Validitet og reliabilitet 4
3 Teori 5
31 Regler og forskrifter 5
32 Utmatting i fiberkompositter 5
321 S-N kurven 6
33 Miner - Palmgrens delskadehypotese 8
iii
331 Utmatting i et lamina med last parallelt med fibrene 9
332 Reduksjon av statisk styrke grunnet permanent statisk belastning 11
333 Reduksjon av statisk styrke grunnet dynamisk belastning S-Nkurven 12
34 Analyse av sammenhenger 13
341 Lineaeligr regresjon 13
342 Hvor god er modellen 14
4 Plateproduksjon paring NORSAFE 15
41 Resininjesering 15
5 Proslashvelegemer 17
6 Testmaskiner 19
61 Dynamisk strekkproslashvemaskin 19
62 Statisk strekkproslashvemaskin 20
7 Bestemmelse av fiberinnhold og lagoppbygging 21
71 Fiberinnhold prosedyre 21
72 Lagoppbygging 24
721 Teoretisk tykkelse 24
8 Resultat og analyse 27
81 Strekkfasthet 27
82 Stress rupture 29
821 Stress rupture basert paring maringlt toslashyning 30
822 Stress rupture basert paring estimert toslashyning 31
823 Lineaeligr regresjon av stress rupture 33
iv
83 Utvikling av S-N kurve 36
831 Lineaeligr regresjon av dynamisk utmatting 38
84 Endring av dynamisk regresjonskurve ved statisk utmatting 39
9 Konklusjon 45
91 Forslag til videre arbeid 46
Litteraturliste 47
Appendix 49
v
Figurliste
31 Last paringfoslashrt dynamisk med konstant amplitude [3] 632 S-N kurven fremstilt logaritmisk [3] 733 S-N diagram for forskjellige R-verdier [3] 834 Miner-Palmgrens hypotese for diskret og kontinuerlig
spenningsspektrum [13] 935 Fiberbrudd i ensrettede kompositter ved paringlasting parallelt med fiber [3] 1036 Utmattingslevetid for ensrettede kompositter under last parallelt med
fiber [3] 1137 Stress rupture kurve fra egne tester 1238 S-N kurve fra egne tester 13
41 Plateproduksjon 1542 Platen under vakuum og resininjesering 16
51 Skisse av proslashvelegemer [8] 1752 Proslashvelegemer 1853 Dogbone-proslashver 18
71 Muffelovn og proslashver 2172 Lagoppbygging 2473 Bilde av tverrsnitt i lysmikroskop 26
81 Spennings-toslashyningsdiagram strekkproslashver 2882 Spennings-toslashyningsdiagram strekkproslashver justert 2983 Stress rupture kurve maringlt 3184 Stress rupture kurve estimert 3285 Lineaeligr regresjon av maringlte data stress rupture 3486 Lineaeligr regresjon av estimerte data stress rupture 3587 Proslashver testet dynamisk 3688 S-N Kurve 3789 Lineaeligr regresjon S-N Kurve 39810 Sammenligning av data dynamisk mot statisk og dynamisk 41811 Sammenligning av data dynamisk mot statisk og dynamisk punkt SD4
utelatt 42812 Sammenligning av data dynamisk mot statisk og dynamisk estimert
kurvens start 43
vi
Tabelliste
71 Gjennomsnitt fiberinnhold proslashver 2372 Vektandel og densitet 2473 Vekt per areal 2574 Teoretiske tykkelser regnet ut 2575 Lagoppbygging 25
81 Strekkfasthet 2782 Stress rupture data maringlt toslashyning 3083 Stress rupture data estimert toslashyning 3284 Lineaeligr regresjon av maringlte verdier stress rupture 3385 Lineaeligr regresjon av estimerte verdier stress rupture 3586 Data dynamisk utmatting 3787 Lineaeligr regresjon dynamisk utmatting 3888 Statisk belastning foslashr dynamisk testing 4089 Dynamisk testing etter statisk belastning 40810 Data sammenligning regresjonskurver 44
821 Stress rupture basert paring maringlt toslashyning
I Tabell 82 er dataene med maringlte toslashyninger fra stress rupture testene presentert
skjematisk
Tabell 82 Stress rupture data maringlt toslashyning
Nr N t [min] εmaringlt σ [MPa] log(σ) log(t) log(εmaringlt)
1 27189 05 35 10098 300 -027 054
2 21484 05 35 7979 290 -026 054
3 22000 94 33 8171 291 097 052
4 22000 05 32 8171 291 -030 050
5 21000 08 30 7799 289 -008 048
6 20000 225 30 7428 287 135 047
7 20000 31160 27 7428 287 349 043
8 19000 1243 28 7057 285 209 045
9 18500 23405 26 6871 284 337 042
10 18500 67980 26 6871 284 383 041
11 18001 973 30 6686 283 199 048
12 18500 1860 26 6871 284 227 042
13 20000 88 29 7428 287 094 046
14 19000 589 28 7057 285 177 045
15 19000 204 28 7057 285 231 045
Proslashvegeometri finnes i Appendix B
I Figur 83 er dataene presentert logaritmisk med en regresjonslinje som viser
helningen Som det fremgaringr av resultatene fra de maringlte verdiene passer
regresjonslinjen relativt bra med dataene Stigningstallet til dataene er utregnet og det
er tatt utgangspunkt i stigningstall mellom to punkter i grafen som ser ut til aring stemme
bra med regresjonslinjen Det er valgt foslashlgende fra Tabell 82 Proslashve nr 4 og 9
Stigningstallet mellom log(ε) og log(t ) er regnet ut som vist i ligning 82 Dette blir et
visuelt estimat og en mer noslashyaktig metode er lineaeligr regresjon Lineaeligr regresjon for
stress rupture er utfoslashrt i underkapittel 823
β= ∆ log(εmaringlt)
∆ log(t )= 042minus050
337minus (minus030)=minus0022 (82)
30
Figur 83 Stress rupture kurve maringlt
822 Stress rupture basert paring estimert toslashyning
Dataene i Tabell 83 vist nedenfor inneholder det samme som Tabell 82 men her er
toslashyningen basert paring estimert E-modul Estimert E-modul er regnet ut bakgrunn av
undersoslashkt fiberinnhold i proslashvene mengde fiber i 0 og antagelse om strekkfasthet i
fiberen paring 72GPa I de etterfoslashlgende ligninger vises beregning av henholdsvis estimert
E-modul og toslashyning
E = E f middotφ f middotφ f 0 (83)
derE er estimert E-modul
E f er fiberens strekkfasthet ihht datablad = 72GPa
φ f er volumprosent fiber
φ f 0 er volumprosent fiber i 0 lag = 0889
ε= σ
E(84)
31
Tabell 83 Stress rupture data estimert toslashyning
Nr N t [min] φ f E [Gpa] εest log(t) log(εest)
1 27189 05 05822 373 27 -027 043
2 21484 05 05677 363 22 -026 034
3 22000 94 05307 340 24 097 038
4 22000 05 05140 329 25 -030 040
5 21000 08 05192 332 23 -008 037
6 20000 225 05631 360 21 135 031
7 20000 31160 05259 337 22 349 034
8 19000 1243 05088 326 22 209 034
9 18500 23405 04948 317 22 337 034
10 18500 67980 04946 317 22 383 034
11 18001 973 05704 365 18 199 026
12 18500 1860 05301 3393 20 227 031
13 20000 88 05300 3392 22 094 034
14 19000 589 05133 3286 21 177 033
15 19000 204 05525 3536 20 231 030
Proslashvegeometri finnes i Appendix B
Figur 84 Stress rupture kurve estimert
32
Dataene er fremstilt med estimert toslashyning for aring se om avvik kunne begrunnes ved aring
korrelere toslashyningen med proslashvenes fiberinnhold Ut fra grafen i Figur 84 ser det ut til
at det er stoslashrre avvik med bruk av estimerte toslashyninger enn de maringlte Naringr en estimerer
toslashyningene basert paring fibervolum korreleres resultatene for en feilkilde og det er
naturlig aring tenke at avvikene skulle blitt redusert Proslashveresultatene fra testingen i
fiberinnhold varierer mye noe som kan bidra til at tallene ikke gir saring gode estimater
som tenkt I tillegg er det kun eacuten feilkilde som neglisjeres og det kan vaeligre andre
faktorer som bidrar til spredning Dersom en kunne korrelere for alle feilkilder ville
det muligens blitt et bedre estimat
Platene er produsert i produksjonshallen hos NORSAFE og dette er gjort manuelt
Proslashvestykkene er kuttet slipt og paringlimt tabs paring laboratoriet paring UiA Her inngaringr det
flere feilkilder som kan foslashre til avvik Fiberens retning og krumning spiller stor rolle paring
styrken og om ikke alle fiberene ligger helt rett vil dette bidra til variasjon
Stigningstallet β for de estimerte dataene er regnet ut i ligning 85 Dataene som er
valgt for aring regne ut stigningstallet er fra proslashvene som ser ut til aring passe best til
regresjonslinjen proslashve nr 5 og 8 Stigningstallet er foslashlgende
β= ∆ log(εest)
∆ log(t )= 034minus039
209minus (minus008)=minus0023 (85)
823 Lineaeligr regresjon av stress rupture
Ved aring utfoslashre en lineaeligr regresjon paring dataene faringr en et bedre estimat paring stigningstallet til
regresjonskurven Det er utfoslashrt lineaeligr regresjon for begge datasettene baringde med maringlte
og estimerte toslashyninger
Tabell 84 Lineaeligr regresjon av maringlte verdier stress rupture
Parameter Estimat Standardavvik
α 0510518 0008714
β -0026712 0004215
R2 07555
33
I Tabell 84 er resultatet fra lineaeligr regresjonen til datasettet med maringlte toslashyninger
presentert og i Figur 85 er regresjonen presentert grafisk β representerer estimatet paring
helningen paring regresjonskurven og α representerer estimatet til ldquoskjaeligring med
y-aksenrdquo altsaring log(ε) Omregnet til ε er starten paring kurven 100510518 = 324
Ved bruk av lineaeligr regresjon uten aring ta hensyn til standardavvik vil stress rupture
kurven vaeligre som vist i ligning 86 basert paring ligning 81 nevnt tidligere i kapittelet
Standardavviket til toslashyningen er 0008714 og standardavviket til helningen er
0004215 Desto naeligrmere 1 verdien R2 er desto mer sannsynlig er regresjonen
Verdien R2 er 07555 og sier at regresjonslinjen passer godt til datasettet
log(ε) = log(ε0 fatigue)minusβ log(t ) (81)
log(ε) = log(324)minus00267log(t ) (86)
Figur 85 Lineaeligr regresjon av maringlte data stress rupture
Kurve for stress rupture brukt videre i oppgaven er vist i ligning 87 Her brukes
stigningstallet fra lineaeligr regresjonen og ε0fatigue = 35 som er toslashyningen fra
strekkproslashvingen altsaring ved t = 0 Det er valgt aring bruke toslashyningen fra den siste
strekkproslashven da de tre foslashrste ble utfoslashrt med loslashs kontramutter i den nederste bakken
og det ikke er helt kontroll paring faktisk toslashyning
log(ε) = log(35)minus00267log(t ) (87)
34
I Tabell 85 er lineaeligr regresjonen fra de estimerte toslashyningene presentert skjematisk og
i Figur 86 er regresjonen presentert grafisk Regresjonskurven basert paring lineaeligr
regresjon av de estimerte toslashyningene er presentert i ligning 88 Regresjonskurvens
start er 100367293 = 234 Standardavviket til toslashyningen er 0014110 og standardavviket
til helningen er 0006825 Verdien R2 er 0302 Dette sier at regresjonen ikke er like bra
som for maringlte verdier I Figur 86 vises avvikene og det er tydelig at regresjonslinjen
ikke passer like godt som for maringlte toslashyninger i Figur 85
log(ε) = log(234)minus001362log(t ) (88)
Tabell 85 Lineaeligr regresjon av estimerte verdier stress rupture
Parameter Estimat Standardavvik
α 0367293 0014110
β -0016186 0006825
R2 0302
Figur 86 Lineaeligr regresjon av estimerte data stress rupture
35
83 Utvikling av S-N kurve
For aring se paring sammenhengen mellom dynamisk og statisk utmatting er det utviklet en
S-N kurve for materialet Som nevnt i teorikapittelet blir S-N kurven for kompositter
plottet med toslashyninger istedenfor spenninger
Bestemmelse av hvilke proslashver som var gjeldende etter testing har vaeligrt en utfordning
Det opplevdes ofte at bruddet oppstod i omraringdet der tabsen er paringlimt De proslashvene der
dette skjedde er utelatt fra resultatene for eksempel de fire proslashvene til hoslashyre (proslashve
D9 D10 D12 og D13) paring Figur 87 Dette er gjort for aring ha proslashver med mest mulig likt
bruddbildeforloslashp for aring redusere feilkilder
Figur 87 Proslashver testet dynamisk
I Tabell 86 er dataene fra den dynamiske proslashvingen presentert I utgangspunktet skulle
det brukes R-verdi = 01 som er R-verdien DNV bruker men under proslashvingen viste det
seg at med saring lav R-verdi gikk proslashven relativt fort i kompresjon grunnet forlengelse
av proslashvene I de foslashrste syklene ble proslashvene utvidet nok i lengderetning til at de gikk i
kompresjon Derfor ble det valgt aring legge seg litt over R= 01 Ut fra erfaring fra de fem
foslashrste proslashvene er det valgt en minste toslashyning paring 04 mm som gir en toslashyning paring 027
R-verdien ligger i omraringdet paring 02 til 025 Proslashveresultatene som er presentert er de med
likt bruddforloslashp og er de data som er brukt for aring regne ut S-N kurven
36
Tabell 86 Data dynamisk utmatting
Proslashve kNmin kNmax mmmin mmmax Ant N ε log(N) log(ε)
D6 288 1150 04 19 4300 127 363 01047
D7 245 1180 04 2 1678 133 322 01264
D8 294 1140 05 2 1367 133 314 01296
D14 252 1285 04 22 643 147 281 01652
D15 261 1300 04 21 1292 140 311 01483
D16 235 1260 04 22 994 147 300 01692
D18 280 1290 04 22 977 147 299 01722
D19 280 1330 04 22 695 147 284 01742
D20 289 1380 04 22 937 147 297 01725
D21 245 1230 04 22 937 147 297 01655
D25 274 1120 04 19 2497 127 340 01088
D26 277 1120 04 19 2027 127 331 01047
Proslashvegeometri finnes i Appendix C
Figur 88 S-N Kurve
37
I Figur 88 er dataene fra den dynamiske testingen presentert logaritmisk
Regresjonslinjen viser at det er stor spredning paring proslashvene Punktene som passer best
paring regresjonslinjen er fra proslashve D15 og D19 Stigningstallet disse gir er regnet ut i
ligning 89
α= ∆ log(ε)
∆ log(N )= 01483minus01742
311minus284=minus01 (89)
831 Lineaeligr regresjon av dynamisk utmatting
I Tabell 87 er resultatet fra lineaeligr regresjonen fra datasettet med dynamisk utmatting
presentert β representerer estimatet paring helningen paring regresjonskurven og α
representerer estimatet til ldquoskjaeligring med y-aksenrdquo altsaring log(ε) Omregnet til ε er
starten paring kurven 1004758 = 299 Ved bruk av lineaeligr regresjon vil regresjonskurven
for dynamisk utmatting vaeligre som presentert i ligning 811 basert paring ligning 810 fra
DNV [2] Standardavviket til toslashyningen er 0048 og standardavviket paring helningen er
0015 Verdien R2 er 08322 noe som sier at regresjonslinjen passer godt til
datasettet
log(ε) = log(ε0 fatigue)minusα log(N ) (810)
log(ε) = log(299)minus0107log(N ) (811)
Tabell 87 Lineaeligr regresjon dynamisk utmatting
Parameter Estimat Standardavvik
α 047578 004755
β -010718 001522
R2 08322
38
Figur 89 Lineaeligr regresjon S-N Kurve
84 Endring av dynamisk regresjonskurve ved statisk
utmatting
For aring undersoslashke sammenhengen mellom statisk og dynamisk utmatting er det utfoslashrt
proslashver som foslashrst er belastet statisk over en gitt tid for deretter aring teste de samme
proslashvene under dynamisk utmatting Det ble bestemt at det skulle forsoslashkes aring belaste
proslashvene under statisk belastning med Miners sum = 075
Det har vist seg aring vaeligre vanskelig aring spesifisere noslashyaktig Miners sum paring bakgrunn av
dataene Det ble foslashrst proslashvd aring legge seg paring et nivaring utregnet med stress rupture kurven
Med en hoslashy last gikk flere proslashver i brudd relativt tidlig grunnet stor spredning
Maringten dette ble loslashst paring var aring se paring dataene fra stress rupture og legge seg paring et punkt
som er naeligr brudd Fra Tabell 82 er det en proslashve som er belastet med 19kN med t =1243 minutter og tre proslashver som er belastet med 185kN som har staringtt i henholdsvis
186 2340 og 6798 minutter Det er paring bakgrunn av disse dataene valgt aring legge seg paring
en last paring 1875kN i 100 minutter for aring vaeligre sikker paring at proslashvene ikke garingr i brudd og
allikevel ligger naeligr bruddgrensen De proslashvene som gikk i brudd foslashr 100 minutter var
garingtt er overfoslashrt til stress rupture dataene
39
Det har vaeligrt utfordrende aring definere noslashyaktig toslashyningsnivaring og ut fra kurvene kunne
proslashver med valgt belastning garing i brudd fra i underkant av 100 til 6000 minutter
I Tabell 88 og Tabell 89 er proslashvedataene fra testingen presentert med henholdsvis
AME 6000 INF premium marine resin is a preaccelerated non-thixotropic epoxyvinyl ester based infusion resin AME 6000 INF resin is used in construction of highperformance marine composites offering
- Superior laminate strength- High heat resistance- Good surface quality- Excellent hydrolysis resistance
Typical liquid resinproperties
Property at 23 C Value Unit MethodViscosity Brookfield (5 rpm) 250 mPas ISO 2555Viscosity Cone amp Plate 250 mPas ISO 2884Styrene content 35 SFS 4864Geltime (15Norox MCP-75) 35 min D006Geltime (03NLC-10+15Norox MCP-75) 120 min D006(See Additional information)
Typical cured resinproperties
Property Value Unit MethodPostcured for 2h at 60 CTensile Strength 81 MPa ASTM D-638Tensile Modulus 35 GPa ASTM D-638Tensile Elongation 42 ASTM D-638Flexural Strength 131 MPa ASTM D-790Flexural Modulus 37 GPa ASTM D-790Heat Deflection Temperature 79 C ASTM D-648 Postcured for 2 hours at 138 C Tensile Strength 89 MPa ASTM D-638Tensile Modulus 37 GPa ASTM D-638Tensile Elongation 35 ASTM D-638Flexural Strength 137 MPa ASTM D-790Flexural Modulus 38 GPa ASTM D-790Heat Deflection Temperature 124 C ASTM D-648
Application and use AME 6000 INF resin is especially recommended for marine applications using theinfusion process AME 6000 INF is designed as a premium resin for highperformance off-shore motor and sailing yachts that remain in the water for anextended period of time
Ashland is committed to continuous evolution oftechnology and service solutions that promote health safetyand environmental protection around the world
reg Registered trademark and trade trademark of Ashland Inc Registered service mark of the American Chemistry Council
AME 6000 INF premium marine resin complies with Lloyds Register of Shippingrules for construction of small crafts
Additional information For more information on curing characteristics of AME 6000 INF infusion resin andadjustment of inhibitor (NLC-10) and peroxide (MCP-75) levels for optimal curingplease contact your Ashland representative
Handling and storage It is highly recommended that all material is stored at stable temperature under 20C preferably indoors and away from sunlight Prolonged storage outside ofrecommended conditions can influence liquid resin properties like viscosity and geltime It is also strongly recommended to mix resin thoroughly before use Shelf lifeof AME 6000 INF is three (3) months
Notice All information presented herein is believed to be accurate and reliable and isoffered solely for your consideration investigation and verification The informationis not to be taken as an express or implied warranty or representation for whichAshland assumes legal responsibility Any warranties including warranties ofmerchantability or non-infringement of intellectual property rights of third partiesare herewith expressly excluded
Since the users product formulations specific use applications and conditions ofuse are beyond the control of Ashland Ashland makes no warranty orrepresentation regarding the results which may be obtained by the user It shall bethe responsibility of the user to determine the suitability of any of the productsmentioned for the users specific application
Ashland requests that the customer reads understands and complies with theinformation contained herein and the current Material Safety Data Sheet
More information EUROPEAN HEADQUARTERSCNumancia 185 8ordm 1a08034 BarcelonaSPAIN Phone +34 93 206 51 20Fax +34 93 204 13 02
Ashland is committed to continuous evolution oftechnology and service solutions that promote health safetyand environmental protection around the world
reg Registered trademark and trade trademark of Ashland Inc Registered service mark of the American Chemistry Council
SELCOM SRL via della Torre n 17 31010 FREGONA (TV) ITALY phone +39 0438 585166 modem fax +39 0438 585172 manual fax +39 0438 916049
cap soc EURO 10149000 cod fisc e pi IT 02369430265 trib Treviso n 33642 reg soc cciaa Treviso n 206094 M estero TV 028944 E-mail infoselcom-srlcom
MULTIAXIAL TECHNOLOGY (NCF) unidirectional amp stitched multiaxial fabrics in glass carbon aramid and hybrids for the composite industry internet wwwselcom-srlcom
TYPE APPROVED PRODUCT ndash CERTIFICATE NO K-4015
Confidentiality Statement The information data and charts embodied in this Technical Data Sheet (TDS) are strictly confidential and are supplied on the understanding that they will be held confidentially and not disclosed to third parties without the prior written consent of Selcom srl with registered office in 31010 Fregona (TV) ITALY-Via Della Torre no 17 ndashFor further info please contact Selcom srl at infoselcom-srlcom or fax to no +39 0438 58 51 72 91 60 49 SELCOM Srl is a weaver of technical textiles from continuous filaments (rovings) All information supplied by or on behalf of SELCOM Srl in relation to its products whether in the nature of data recommendations or otherwise has been given in good faith and in compliance with technical and commercial information supplied by raw materials (fibre) manufacturers All information aforementioned are supported by its own experience and believed reliable but SELCOM Srl declines all responsibility in respect of the application processing ore use of the aforementioned information or any consequence thereof The buyer undertakes all liability in respect of the application processing or use of the aforementioned information or product whose quality and other properties he shall verify or any consequence thereof SELCOM Srl believes that it is the user that shall determine the suitability of a product for its end-use and the user that assures all liability in connection therewith M10-1-02DOC Ed01-Rev00-120510
Technical Data Sheet
PRODUCT NAME UNIEUNIEUNIEUNIE1200M1200M1200M1200M100100100100 Unidirectional fabric 0ordm in ldquoErdquo glass
Codice 01111001200
Characteristics for fabric lunghezza rotolo - standard roll length mtl 50 plusmn 1 mtl
larghezza rotolo - standard roll width mm 1270 plusmn 10 mm
peso netto rotolo - net roll weight Kg 865 plusmn 3
allungamento a rottura mdash elongation at break 35 - 4
Determined from resin impregnated rovings according to ASTM D-2343These informations can be used for material selection purposes only Quality Assurance Fregona ligrave 180113 Ing Giovanni Fardin
NB THIS DOCUMENT IS COMPUTER GENERATED AND ITrsquoS VALID WITHOUT SIGNATURE
angle areal weight areal weight
tolerance grmsup2 tolerance
0ordm - L4 83 8 plusmn 3
0ordm plusmn 1ordm L4 4800 - 2400 1200 plusmn 3
90ordm plusmn 1ordm L4 300 50 plusmn 3
random - L4 2600 100 plusmn 3
- - 1358 plusmn 3
layers plan texfiber
Polyester yarn
TOTAL grmsup2
E glass PPG Roving 2002
E glass PPG Roving 2002
E glass PPG Roving 7864
59
Forord
Sammendrag
Innhold
Figurliste
Tabelliste
Innledning
Bakgrunn for oppgaven
Problemomraringde og forskersposlashrsmaringl
Avgrensing av masteroppgaven
Masteroppgavens oppbygning
Metode
Litteraturstudie
Laboratorieforsoslashk
Validitet og reliabilitet
Teori
Regler og forskrifter
Utmatting i fiberkompositter
S-N kurven
Miner - Palmgrens delskadehypotese
Utmatting i et lamina med last parallelt med fibrene
Reduksjon av statisk styrke grunnet permanent statisk belastning
Reduksjon av statisk styrke grunnet dynamisk belastning S-N kurven
Analyse av sammenhenger
Lineaeligr regresjon
Hvor god er modellen
Plateproduksjon paring NORSAFE
Resininjesering
Proslashvelegemer
Testmaskiner
Dynamisk strekkproslashvemaskin
Statisk strekkproslashvemaskin
Bestemmelse av fiberinnhold og lagoppbygging
Fiberinnhold prosedyre
Lagoppbygging
Teoretisk tykkelse
Resultat og analyse
Strekkfasthet
Stress rupture
Stress rupture basert paring maringlt toslashyning
Stress rupture basert paring estimert toslashyning
Lineaeligr regresjon av stress rupture
Utvikling av S-N kurve
Lineaeligr regresjon av dynamisk utmatting
Endring av dynamisk regresjonskurve ved statisk utmatting
Konklusjon
Forslag til videre arbeid
Litteraturliste
Appendix
Appendix Resultat fiberinnhold
Appendix Stress Rupture proslashvegeometri
Appendix Dynamisk utmatting proslashvegeometri
Appendix Statisk og deretter dynamisk utmatting proslashvegeometri
Denne rapporten er utarbeidet som en besvarelse av masteroppgaven i emnet
BYG500 Masteroppgaven er den avsluttende oppgaven av det toaringrige masterstudiet
for bygg ved Universitetet i Agder og er skrevet i fjerde og avsluttende semester
Masteroppgaven vil ta for seg statisk og dynamisk utmatting og sammenhengen
mellom disse i fiberkompositter
Jeg oslashnsker aring takke min veileder Reidar Anderssen fra OPS Composite Solutions AS
som har bidratt med god hjelp og veiledning gjennom hele masteroppgaven i tillegg
til forprosjektet som ble skrevet som en innledende oppgave til masteroppgaven Det
maring ogsaring rettes en stor takk til Gunnar Semb og Tor Grube fra NORSAFE AS som har
bistaringtt med platene som er brukt i oppgaven samt ga meg muligheten til aring vaeligre med i
produksjonen av platene hos NORSAFE AS
Johan Olav Brakestad fortjener ogsaring en stor takk for hjelp med bruk av muffelovnen paring
rdquoBraelignderietrdquo til bestemmelse av fiberinnhold Jeg vil ogsaring takke Kari Vesa
servicetekniker for Zwick for aring ha bidratt til forstaringelse av den statiske
strekkproslashvemaskinen og svart paring sposlashrsmaringl paring e-post naringr det har vaeligrt problemer noe
det har vaeligrt mye av Jeg oslashnsker ogsaring aring takke Cecilie Oslashdegaringrd for aring ha laeligrt meg aring bruke
den dynamiske strekkproslashvemaskinen I tillegg vil jeg takke Jan Andreas Holm som har
bistaringtt med hjelp til HPU-en til strekkproslashvemaskinen da den i starten gikk varm og i
slutten av oppgaven naringr den sluttet aring virke
Sist men ikke minst maring det rettes en stor takk til min samboer mine studiekamerater
venner og familie for stoslashtte under arbeidet med oppgaven
i
Sammendrag
I Det Norske Veritas (DNV) sin standard DNV-OS-C501 foreligger det retninglinjer for
design dimensjonering og verifisering av komposittstrukturer rettet spesielt mot
offshore Standarden gir internasjonalt aksepterte retningslinjer for sikker design ved
aring definere minstekrav for design materialer fabrikkering og installasjon av
lastbaeligrende fiberkompositter
I temaene statisk og dynamisk utmatting i standarden sies det at statisk styrke er
uforandret under dynamisk utmatting for de fleste ensrettede glass- og karbonfibre
Problemomraringdet oppgaven tar for seg er sammenhengen mellom statisk utmatting og
stigningstallet til regresjonskurven til dynamisk utmatting Forskersposlashrsmaringlene er
ldquoEndres den dynamiske regresjonskurven for ensrettede kompositter utsatt for ulike
statiske utmattingslasterrdquo og ldquoHvis regresjonskurven endres hva vil dette si for
praktisk design i kommersielt brukrdquo
I rapporten er det benyttet litteratursoslashk for aring gi teoretisk grunnlag og det er utfoslashrt
laboratorieforsoslashk for aring gi svar paring forskersposlashrsmaringlene Glassfiberplatene som proslashvene
er tatt ut fra er produsert hos NORSAFE AS i Arendal og er laget av kommersielt
tilgjengelige materialer med en industrialisert produksjonsmetode
Det er utarbeidet data og kurver for statisk og dynamisk utmatting og
forskersposlashrsmaringlene er undersoslashkt ved at det er utfoslashrt tester der proslashvene foslashrst har vaeligrt
statisk belastet over en gitt tid for deretter aring utsette de for dynamisk utmatting
Deretter er regresjonskurvene for henholdsvis proslashver som er testet for kun dynamisk
utmatting og proslashver som er utsatt for statisk belastning og dynamisk utmatting
sammenlignet Fiberinnholdet til hver av proslashvene er bestemt for aring begrunne avvik
Det har vaeligrt en utfordring aring faring gode nok proslashver til aring bestemme fiberinnholdet
Testene viser at det er tydelig at kapasiteten er svekket etter at materialet er utsatt for
statisk belastning foslashr dynamisk utmatting da regresjonskurven ligger godt under
regresjonskurven for proslashvene som kun er utsatt for dynamisk utmatting
Stigningstallet til regresjonskurven har ogsaring en tendens til aring bli brattere For praktisk
design boslashr det forsoslashkes aring redusere spredning for aring minske sikkerhetsfaktoren
Sikkerhetsfaktoren paringvirker vekten av materialet og for aring vaeligre konkurransedyktig i
forhold til konvensjonelle materialer i markedet er dette en viktig faktor
ii
Innhold
Forord i
Sammendrag ii
Innhold iii
Figurliste vi
Tabelliste vii
1 Innledning 1
11 Bakgrunn for oppgaven 1
12 Problemomraringde og forskersposlashrsmaringl 1
13 Avgrensing av masteroppgaven 2
14 Masteroppgavens oppbygning 2
2 Metode 3
21 Litteraturstudie 3
22 Laboratorieforsoslashk 3
23 Validitet og reliabilitet 4
3 Teori 5
31 Regler og forskrifter 5
32 Utmatting i fiberkompositter 5
321 S-N kurven 6
33 Miner - Palmgrens delskadehypotese 8
iii
331 Utmatting i et lamina med last parallelt med fibrene 9
332 Reduksjon av statisk styrke grunnet permanent statisk belastning 11
333 Reduksjon av statisk styrke grunnet dynamisk belastning S-Nkurven 12
34 Analyse av sammenhenger 13
341 Lineaeligr regresjon 13
342 Hvor god er modellen 14
4 Plateproduksjon paring NORSAFE 15
41 Resininjesering 15
5 Proslashvelegemer 17
6 Testmaskiner 19
61 Dynamisk strekkproslashvemaskin 19
62 Statisk strekkproslashvemaskin 20
7 Bestemmelse av fiberinnhold og lagoppbygging 21
71 Fiberinnhold prosedyre 21
72 Lagoppbygging 24
721 Teoretisk tykkelse 24
8 Resultat og analyse 27
81 Strekkfasthet 27
82 Stress rupture 29
821 Stress rupture basert paring maringlt toslashyning 30
822 Stress rupture basert paring estimert toslashyning 31
823 Lineaeligr regresjon av stress rupture 33
iv
83 Utvikling av S-N kurve 36
831 Lineaeligr regresjon av dynamisk utmatting 38
84 Endring av dynamisk regresjonskurve ved statisk utmatting 39
9 Konklusjon 45
91 Forslag til videre arbeid 46
Litteraturliste 47
Appendix 49
v
Figurliste
31 Last paringfoslashrt dynamisk med konstant amplitude [3] 632 S-N kurven fremstilt logaritmisk [3] 733 S-N diagram for forskjellige R-verdier [3] 834 Miner-Palmgrens hypotese for diskret og kontinuerlig
spenningsspektrum [13] 935 Fiberbrudd i ensrettede kompositter ved paringlasting parallelt med fiber [3] 1036 Utmattingslevetid for ensrettede kompositter under last parallelt med
fiber [3] 1137 Stress rupture kurve fra egne tester 1238 S-N kurve fra egne tester 13
41 Plateproduksjon 1542 Platen under vakuum og resininjesering 16
51 Skisse av proslashvelegemer [8] 1752 Proslashvelegemer 1853 Dogbone-proslashver 18
71 Muffelovn og proslashver 2172 Lagoppbygging 2473 Bilde av tverrsnitt i lysmikroskop 26
81 Spennings-toslashyningsdiagram strekkproslashver 2882 Spennings-toslashyningsdiagram strekkproslashver justert 2983 Stress rupture kurve maringlt 3184 Stress rupture kurve estimert 3285 Lineaeligr regresjon av maringlte data stress rupture 3486 Lineaeligr regresjon av estimerte data stress rupture 3587 Proslashver testet dynamisk 3688 S-N Kurve 3789 Lineaeligr regresjon S-N Kurve 39810 Sammenligning av data dynamisk mot statisk og dynamisk 41811 Sammenligning av data dynamisk mot statisk og dynamisk punkt SD4
utelatt 42812 Sammenligning av data dynamisk mot statisk og dynamisk estimert
kurvens start 43
vi
Tabelliste
71 Gjennomsnitt fiberinnhold proslashver 2372 Vektandel og densitet 2473 Vekt per areal 2574 Teoretiske tykkelser regnet ut 2575 Lagoppbygging 25
81 Strekkfasthet 2782 Stress rupture data maringlt toslashyning 3083 Stress rupture data estimert toslashyning 3284 Lineaeligr regresjon av maringlte verdier stress rupture 3385 Lineaeligr regresjon av estimerte verdier stress rupture 3586 Data dynamisk utmatting 3787 Lineaeligr regresjon dynamisk utmatting 3888 Statisk belastning foslashr dynamisk testing 4089 Dynamisk testing etter statisk belastning 40810 Data sammenligning regresjonskurver 44
821 Stress rupture basert paring maringlt toslashyning
I Tabell 82 er dataene med maringlte toslashyninger fra stress rupture testene presentert
skjematisk
Tabell 82 Stress rupture data maringlt toslashyning
Nr N t [min] εmaringlt σ [MPa] log(σ) log(t) log(εmaringlt)
1 27189 05 35 10098 300 -027 054
2 21484 05 35 7979 290 -026 054
3 22000 94 33 8171 291 097 052
4 22000 05 32 8171 291 -030 050
5 21000 08 30 7799 289 -008 048
6 20000 225 30 7428 287 135 047
7 20000 31160 27 7428 287 349 043
8 19000 1243 28 7057 285 209 045
9 18500 23405 26 6871 284 337 042
10 18500 67980 26 6871 284 383 041
11 18001 973 30 6686 283 199 048
12 18500 1860 26 6871 284 227 042
13 20000 88 29 7428 287 094 046
14 19000 589 28 7057 285 177 045
15 19000 204 28 7057 285 231 045
Proslashvegeometri finnes i Appendix B
I Figur 83 er dataene presentert logaritmisk med en regresjonslinje som viser
helningen Som det fremgaringr av resultatene fra de maringlte verdiene passer
regresjonslinjen relativt bra med dataene Stigningstallet til dataene er utregnet og det
er tatt utgangspunkt i stigningstall mellom to punkter i grafen som ser ut til aring stemme
bra med regresjonslinjen Det er valgt foslashlgende fra Tabell 82 Proslashve nr 4 og 9
Stigningstallet mellom log(ε) og log(t ) er regnet ut som vist i ligning 82 Dette blir et
visuelt estimat og en mer noslashyaktig metode er lineaeligr regresjon Lineaeligr regresjon for
stress rupture er utfoslashrt i underkapittel 823
β= ∆ log(εmaringlt)
∆ log(t )= 042minus050
337minus (minus030)=minus0022 (82)
30
Figur 83 Stress rupture kurve maringlt
822 Stress rupture basert paring estimert toslashyning
Dataene i Tabell 83 vist nedenfor inneholder det samme som Tabell 82 men her er
toslashyningen basert paring estimert E-modul Estimert E-modul er regnet ut bakgrunn av
undersoslashkt fiberinnhold i proslashvene mengde fiber i 0 og antagelse om strekkfasthet i
fiberen paring 72GPa I de etterfoslashlgende ligninger vises beregning av henholdsvis estimert
E-modul og toslashyning
E = E f middotφ f middotφ f 0 (83)
derE er estimert E-modul
E f er fiberens strekkfasthet ihht datablad = 72GPa
φ f er volumprosent fiber
φ f 0 er volumprosent fiber i 0 lag = 0889
ε= σ
E(84)
31
Tabell 83 Stress rupture data estimert toslashyning
Nr N t [min] φ f E [Gpa] εest log(t) log(εest)
1 27189 05 05822 373 27 -027 043
2 21484 05 05677 363 22 -026 034
3 22000 94 05307 340 24 097 038
4 22000 05 05140 329 25 -030 040
5 21000 08 05192 332 23 -008 037
6 20000 225 05631 360 21 135 031
7 20000 31160 05259 337 22 349 034
8 19000 1243 05088 326 22 209 034
9 18500 23405 04948 317 22 337 034
10 18500 67980 04946 317 22 383 034
11 18001 973 05704 365 18 199 026
12 18500 1860 05301 3393 20 227 031
13 20000 88 05300 3392 22 094 034
14 19000 589 05133 3286 21 177 033
15 19000 204 05525 3536 20 231 030
Proslashvegeometri finnes i Appendix B
Figur 84 Stress rupture kurve estimert
32
Dataene er fremstilt med estimert toslashyning for aring se om avvik kunne begrunnes ved aring
korrelere toslashyningen med proslashvenes fiberinnhold Ut fra grafen i Figur 84 ser det ut til
at det er stoslashrre avvik med bruk av estimerte toslashyninger enn de maringlte Naringr en estimerer
toslashyningene basert paring fibervolum korreleres resultatene for en feilkilde og det er
naturlig aring tenke at avvikene skulle blitt redusert Proslashveresultatene fra testingen i
fiberinnhold varierer mye noe som kan bidra til at tallene ikke gir saring gode estimater
som tenkt I tillegg er det kun eacuten feilkilde som neglisjeres og det kan vaeligre andre
faktorer som bidrar til spredning Dersom en kunne korrelere for alle feilkilder ville
det muligens blitt et bedre estimat
Platene er produsert i produksjonshallen hos NORSAFE og dette er gjort manuelt
Proslashvestykkene er kuttet slipt og paringlimt tabs paring laboratoriet paring UiA Her inngaringr det
flere feilkilder som kan foslashre til avvik Fiberens retning og krumning spiller stor rolle paring
styrken og om ikke alle fiberene ligger helt rett vil dette bidra til variasjon
Stigningstallet β for de estimerte dataene er regnet ut i ligning 85 Dataene som er
valgt for aring regne ut stigningstallet er fra proslashvene som ser ut til aring passe best til
regresjonslinjen proslashve nr 5 og 8 Stigningstallet er foslashlgende
β= ∆ log(εest)
∆ log(t )= 034minus039
209minus (minus008)=minus0023 (85)
823 Lineaeligr regresjon av stress rupture
Ved aring utfoslashre en lineaeligr regresjon paring dataene faringr en et bedre estimat paring stigningstallet til
regresjonskurven Det er utfoslashrt lineaeligr regresjon for begge datasettene baringde med maringlte
og estimerte toslashyninger
Tabell 84 Lineaeligr regresjon av maringlte verdier stress rupture
Parameter Estimat Standardavvik
α 0510518 0008714
β -0026712 0004215
R2 07555
33
I Tabell 84 er resultatet fra lineaeligr regresjonen til datasettet med maringlte toslashyninger
presentert og i Figur 85 er regresjonen presentert grafisk β representerer estimatet paring
helningen paring regresjonskurven og α representerer estimatet til ldquoskjaeligring med
y-aksenrdquo altsaring log(ε) Omregnet til ε er starten paring kurven 100510518 = 324
Ved bruk av lineaeligr regresjon uten aring ta hensyn til standardavvik vil stress rupture
kurven vaeligre som vist i ligning 86 basert paring ligning 81 nevnt tidligere i kapittelet
Standardavviket til toslashyningen er 0008714 og standardavviket til helningen er
0004215 Desto naeligrmere 1 verdien R2 er desto mer sannsynlig er regresjonen
Verdien R2 er 07555 og sier at regresjonslinjen passer godt til datasettet
log(ε) = log(ε0 fatigue)minusβ log(t ) (81)
log(ε) = log(324)minus00267log(t ) (86)
Figur 85 Lineaeligr regresjon av maringlte data stress rupture
Kurve for stress rupture brukt videre i oppgaven er vist i ligning 87 Her brukes
stigningstallet fra lineaeligr regresjonen og ε0fatigue = 35 som er toslashyningen fra
strekkproslashvingen altsaring ved t = 0 Det er valgt aring bruke toslashyningen fra den siste
strekkproslashven da de tre foslashrste ble utfoslashrt med loslashs kontramutter i den nederste bakken
og det ikke er helt kontroll paring faktisk toslashyning
log(ε) = log(35)minus00267log(t ) (87)
34
I Tabell 85 er lineaeligr regresjonen fra de estimerte toslashyningene presentert skjematisk og
i Figur 86 er regresjonen presentert grafisk Regresjonskurven basert paring lineaeligr
regresjon av de estimerte toslashyningene er presentert i ligning 88 Regresjonskurvens
start er 100367293 = 234 Standardavviket til toslashyningen er 0014110 og standardavviket
til helningen er 0006825 Verdien R2 er 0302 Dette sier at regresjonen ikke er like bra
som for maringlte verdier I Figur 86 vises avvikene og det er tydelig at regresjonslinjen
ikke passer like godt som for maringlte toslashyninger i Figur 85
log(ε) = log(234)minus001362log(t ) (88)
Tabell 85 Lineaeligr regresjon av estimerte verdier stress rupture
Parameter Estimat Standardavvik
α 0367293 0014110
β -0016186 0006825
R2 0302
Figur 86 Lineaeligr regresjon av estimerte data stress rupture
35
83 Utvikling av S-N kurve
For aring se paring sammenhengen mellom dynamisk og statisk utmatting er det utviklet en
S-N kurve for materialet Som nevnt i teorikapittelet blir S-N kurven for kompositter
plottet med toslashyninger istedenfor spenninger
Bestemmelse av hvilke proslashver som var gjeldende etter testing har vaeligrt en utfordning
Det opplevdes ofte at bruddet oppstod i omraringdet der tabsen er paringlimt De proslashvene der
dette skjedde er utelatt fra resultatene for eksempel de fire proslashvene til hoslashyre (proslashve
D9 D10 D12 og D13) paring Figur 87 Dette er gjort for aring ha proslashver med mest mulig likt
bruddbildeforloslashp for aring redusere feilkilder
Figur 87 Proslashver testet dynamisk
I Tabell 86 er dataene fra den dynamiske proslashvingen presentert I utgangspunktet skulle
det brukes R-verdi = 01 som er R-verdien DNV bruker men under proslashvingen viste det
seg at med saring lav R-verdi gikk proslashven relativt fort i kompresjon grunnet forlengelse
av proslashvene I de foslashrste syklene ble proslashvene utvidet nok i lengderetning til at de gikk i
kompresjon Derfor ble det valgt aring legge seg litt over R= 01 Ut fra erfaring fra de fem
foslashrste proslashvene er det valgt en minste toslashyning paring 04 mm som gir en toslashyning paring 027
R-verdien ligger i omraringdet paring 02 til 025 Proslashveresultatene som er presentert er de med
likt bruddforloslashp og er de data som er brukt for aring regne ut S-N kurven
36
Tabell 86 Data dynamisk utmatting
Proslashve kNmin kNmax mmmin mmmax Ant N ε log(N) log(ε)
D6 288 1150 04 19 4300 127 363 01047
D7 245 1180 04 2 1678 133 322 01264
D8 294 1140 05 2 1367 133 314 01296
D14 252 1285 04 22 643 147 281 01652
D15 261 1300 04 21 1292 140 311 01483
D16 235 1260 04 22 994 147 300 01692
D18 280 1290 04 22 977 147 299 01722
D19 280 1330 04 22 695 147 284 01742
D20 289 1380 04 22 937 147 297 01725
D21 245 1230 04 22 937 147 297 01655
D25 274 1120 04 19 2497 127 340 01088
D26 277 1120 04 19 2027 127 331 01047
Proslashvegeometri finnes i Appendix C
Figur 88 S-N Kurve
37
I Figur 88 er dataene fra den dynamiske testingen presentert logaritmisk
Regresjonslinjen viser at det er stor spredning paring proslashvene Punktene som passer best
paring regresjonslinjen er fra proslashve D15 og D19 Stigningstallet disse gir er regnet ut i
ligning 89
α= ∆ log(ε)
∆ log(N )= 01483minus01742
311minus284=minus01 (89)
831 Lineaeligr regresjon av dynamisk utmatting
I Tabell 87 er resultatet fra lineaeligr regresjonen fra datasettet med dynamisk utmatting
presentert β representerer estimatet paring helningen paring regresjonskurven og α
representerer estimatet til ldquoskjaeligring med y-aksenrdquo altsaring log(ε) Omregnet til ε er
starten paring kurven 1004758 = 299 Ved bruk av lineaeligr regresjon vil regresjonskurven
for dynamisk utmatting vaeligre som presentert i ligning 811 basert paring ligning 810 fra
DNV [2] Standardavviket til toslashyningen er 0048 og standardavviket paring helningen er
0015 Verdien R2 er 08322 noe som sier at regresjonslinjen passer godt til
datasettet
log(ε) = log(ε0 fatigue)minusα log(N ) (810)
log(ε) = log(299)minus0107log(N ) (811)
Tabell 87 Lineaeligr regresjon dynamisk utmatting
Parameter Estimat Standardavvik
α 047578 004755
β -010718 001522
R2 08322
38
Figur 89 Lineaeligr regresjon S-N Kurve
84 Endring av dynamisk regresjonskurve ved statisk
utmatting
For aring undersoslashke sammenhengen mellom statisk og dynamisk utmatting er det utfoslashrt
proslashver som foslashrst er belastet statisk over en gitt tid for deretter aring teste de samme
proslashvene under dynamisk utmatting Det ble bestemt at det skulle forsoslashkes aring belaste
proslashvene under statisk belastning med Miners sum = 075
Det har vist seg aring vaeligre vanskelig aring spesifisere noslashyaktig Miners sum paring bakgrunn av
dataene Det ble foslashrst proslashvd aring legge seg paring et nivaring utregnet med stress rupture kurven
Med en hoslashy last gikk flere proslashver i brudd relativt tidlig grunnet stor spredning
Maringten dette ble loslashst paring var aring se paring dataene fra stress rupture og legge seg paring et punkt
som er naeligr brudd Fra Tabell 82 er det en proslashve som er belastet med 19kN med t =1243 minutter og tre proslashver som er belastet med 185kN som har staringtt i henholdsvis
186 2340 og 6798 minutter Det er paring bakgrunn av disse dataene valgt aring legge seg paring
en last paring 1875kN i 100 minutter for aring vaeligre sikker paring at proslashvene ikke garingr i brudd og
allikevel ligger naeligr bruddgrensen De proslashvene som gikk i brudd foslashr 100 minutter var
garingtt er overfoslashrt til stress rupture dataene
39
Det har vaeligrt utfordrende aring definere noslashyaktig toslashyningsnivaring og ut fra kurvene kunne
proslashver med valgt belastning garing i brudd fra i underkant av 100 til 6000 minutter
I Tabell 88 og Tabell 89 er proslashvedataene fra testingen presentert med henholdsvis
AME 6000 INF premium marine resin is a preaccelerated non-thixotropic epoxyvinyl ester based infusion resin AME 6000 INF resin is used in construction of highperformance marine composites offering
- Superior laminate strength- High heat resistance- Good surface quality- Excellent hydrolysis resistance
Typical liquid resinproperties
Property at 23 C Value Unit MethodViscosity Brookfield (5 rpm) 250 mPas ISO 2555Viscosity Cone amp Plate 250 mPas ISO 2884Styrene content 35 SFS 4864Geltime (15Norox MCP-75) 35 min D006Geltime (03NLC-10+15Norox MCP-75) 120 min D006(See Additional information)
Typical cured resinproperties
Property Value Unit MethodPostcured for 2h at 60 CTensile Strength 81 MPa ASTM D-638Tensile Modulus 35 GPa ASTM D-638Tensile Elongation 42 ASTM D-638Flexural Strength 131 MPa ASTM D-790Flexural Modulus 37 GPa ASTM D-790Heat Deflection Temperature 79 C ASTM D-648 Postcured for 2 hours at 138 C Tensile Strength 89 MPa ASTM D-638Tensile Modulus 37 GPa ASTM D-638Tensile Elongation 35 ASTM D-638Flexural Strength 137 MPa ASTM D-790Flexural Modulus 38 GPa ASTM D-790Heat Deflection Temperature 124 C ASTM D-648
Application and use AME 6000 INF resin is especially recommended for marine applications using theinfusion process AME 6000 INF is designed as a premium resin for highperformance off-shore motor and sailing yachts that remain in the water for anextended period of time
Ashland is committed to continuous evolution oftechnology and service solutions that promote health safetyand environmental protection around the world
reg Registered trademark and trade trademark of Ashland Inc Registered service mark of the American Chemistry Council
AME 6000 INF premium marine resin complies with Lloyds Register of Shippingrules for construction of small crafts
Additional information For more information on curing characteristics of AME 6000 INF infusion resin andadjustment of inhibitor (NLC-10) and peroxide (MCP-75) levels for optimal curingplease contact your Ashland representative
Handling and storage It is highly recommended that all material is stored at stable temperature under 20C preferably indoors and away from sunlight Prolonged storage outside ofrecommended conditions can influence liquid resin properties like viscosity and geltime It is also strongly recommended to mix resin thoroughly before use Shelf lifeof AME 6000 INF is three (3) months
Notice All information presented herein is believed to be accurate and reliable and isoffered solely for your consideration investigation and verification The informationis not to be taken as an express or implied warranty or representation for whichAshland assumes legal responsibility Any warranties including warranties ofmerchantability or non-infringement of intellectual property rights of third partiesare herewith expressly excluded
Since the users product formulations specific use applications and conditions ofuse are beyond the control of Ashland Ashland makes no warranty orrepresentation regarding the results which may be obtained by the user It shall bethe responsibility of the user to determine the suitability of any of the productsmentioned for the users specific application
Ashland requests that the customer reads understands and complies with theinformation contained herein and the current Material Safety Data Sheet
More information EUROPEAN HEADQUARTERSCNumancia 185 8ordm 1a08034 BarcelonaSPAIN Phone +34 93 206 51 20Fax +34 93 204 13 02
Ashland is committed to continuous evolution oftechnology and service solutions that promote health safetyand environmental protection around the world
reg Registered trademark and trade trademark of Ashland Inc Registered service mark of the American Chemistry Council
SELCOM SRL via della Torre n 17 31010 FREGONA (TV) ITALY phone +39 0438 585166 modem fax +39 0438 585172 manual fax +39 0438 916049
cap soc EURO 10149000 cod fisc e pi IT 02369430265 trib Treviso n 33642 reg soc cciaa Treviso n 206094 M estero TV 028944 E-mail infoselcom-srlcom
MULTIAXIAL TECHNOLOGY (NCF) unidirectional amp stitched multiaxial fabrics in glass carbon aramid and hybrids for the composite industry internet wwwselcom-srlcom
TYPE APPROVED PRODUCT ndash CERTIFICATE NO K-4015
Confidentiality Statement The information data and charts embodied in this Technical Data Sheet (TDS) are strictly confidential and are supplied on the understanding that they will be held confidentially and not disclosed to third parties without the prior written consent of Selcom srl with registered office in 31010 Fregona (TV) ITALY-Via Della Torre no 17 ndashFor further info please contact Selcom srl at infoselcom-srlcom or fax to no +39 0438 58 51 72 91 60 49 SELCOM Srl is a weaver of technical textiles from continuous filaments (rovings) All information supplied by or on behalf of SELCOM Srl in relation to its products whether in the nature of data recommendations or otherwise has been given in good faith and in compliance with technical and commercial information supplied by raw materials (fibre) manufacturers All information aforementioned are supported by its own experience and believed reliable but SELCOM Srl declines all responsibility in respect of the application processing ore use of the aforementioned information or any consequence thereof The buyer undertakes all liability in respect of the application processing or use of the aforementioned information or product whose quality and other properties he shall verify or any consequence thereof SELCOM Srl believes that it is the user that shall determine the suitability of a product for its end-use and the user that assures all liability in connection therewith M10-1-02DOC Ed01-Rev00-120510
Technical Data Sheet
PRODUCT NAME UNIEUNIEUNIEUNIE1200M1200M1200M1200M100100100100 Unidirectional fabric 0ordm in ldquoErdquo glass
Codice 01111001200
Characteristics for fabric lunghezza rotolo - standard roll length mtl 50 plusmn 1 mtl
larghezza rotolo - standard roll width mm 1270 plusmn 10 mm
peso netto rotolo - net roll weight Kg 865 plusmn 3
allungamento a rottura mdash elongation at break 35 - 4
Determined from resin impregnated rovings according to ASTM D-2343These informations can be used for material selection purposes only Quality Assurance Fregona ligrave 180113 Ing Giovanni Fardin
NB THIS DOCUMENT IS COMPUTER GENERATED AND ITrsquoS VALID WITHOUT SIGNATURE
angle areal weight areal weight
tolerance grmsup2 tolerance
0ordm - L4 83 8 plusmn 3
0ordm plusmn 1ordm L4 4800 - 2400 1200 plusmn 3
90ordm plusmn 1ordm L4 300 50 plusmn 3
random - L4 2600 100 plusmn 3
- - 1358 plusmn 3
layers plan texfiber
Polyester yarn
TOTAL grmsup2
E glass PPG Roving 2002
E glass PPG Roving 2002
E glass PPG Roving 7864
59
Forord
Sammendrag
Innhold
Figurliste
Tabelliste
Innledning
Bakgrunn for oppgaven
Problemomraringde og forskersposlashrsmaringl
Avgrensing av masteroppgaven
Masteroppgavens oppbygning
Metode
Litteraturstudie
Laboratorieforsoslashk
Validitet og reliabilitet
Teori
Regler og forskrifter
Utmatting i fiberkompositter
S-N kurven
Miner - Palmgrens delskadehypotese
Utmatting i et lamina med last parallelt med fibrene
Reduksjon av statisk styrke grunnet permanent statisk belastning
Reduksjon av statisk styrke grunnet dynamisk belastning S-N kurven
Analyse av sammenhenger
Lineaeligr regresjon
Hvor god er modellen
Plateproduksjon paring NORSAFE
Resininjesering
Proslashvelegemer
Testmaskiner
Dynamisk strekkproslashvemaskin
Statisk strekkproslashvemaskin
Bestemmelse av fiberinnhold og lagoppbygging
Fiberinnhold prosedyre
Lagoppbygging
Teoretisk tykkelse
Resultat og analyse
Strekkfasthet
Stress rupture
Stress rupture basert paring maringlt toslashyning
Stress rupture basert paring estimert toslashyning
Lineaeligr regresjon av stress rupture
Utvikling av S-N kurve
Lineaeligr regresjon av dynamisk utmatting
Endring av dynamisk regresjonskurve ved statisk utmatting
Konklusjon
Forslag til videre arbeid
Litteraturliste
Appendix
Appendix Resultat fiberinnhold
Appendix Stress Rupture proslashvegeometri
Appendix Dynamisk utmatting proslashvegeometri
Appendix Statisk og deretter dynamisk utmatting proslashvegeometri
I Det Norske Veritas (DNV) sin standard DNV-OS-C501 foreligger det retninglinjer for
design dimensjonering og verifisering av komposittstrukturer rettet spesielt mot
offshore Standarden gir internasjonalt aksepterte retningslinjer for sikker design ved
aring definere minstekrav for design materialer fabrikkering og installasjon av
lastbaeligrende fiberkompositter
I temaene statisk og dynamisk utmatting i standarden sies det at statisk styrke er
uforandret under dynamisk utmatting for de fleste ensrettede glass- og karbonfibre
Problemomraringdet oppgaven tar for seg er sammenhengen mellom statisk utmatting og
stigningstallet til regresjonskurven til dynamisk utmatting Forskersposlashrsmaringlene er
ldquoEndres den dynamiske regresjonskurven for ensrettede kompositter utsatt for ulike
statiske utmattingslasterrdquo og ldquoHvis regresjonskurven endres hva vil dette si for
praktisk design i kommersielt brukrdquo
I rapporten er det benyttet litteratursoslashk for aring gi teoretisk grunnlag og det er utfoslashrt
laboratorieforsoslashk for aring gi svar paring forskersposlashrsmaringlene Glassfiberplatene som proslashvene
er tatt ut fra er produsert hos NORSAFE AS i Arendal og er laget av kommersielt
tilgjengelige materialer med en industrialisert produksjonsmetode
Det er utarbeidet data og kurver for statisk og dynamisk utmatting og
forskersposlashrsmaringlene er undersoslashkt ved at det er utfoslashrt tester der proslashvene foslashrst har vaeligrt
statisk belastet over en gitt tid for deretter aring utsette de for dynamisk utmatting
Deretter er regresjonskurvene for henholdsvis proslashver som er testet for kun dynamisk
utmatting og proslashver som er utsatt for statisk belastning og dynamisk utmatting
sammenlignet Fiberinnholdet til hver av proslashvene er bestemt for aring begrunne avvik
Det har vaeligrt en utfordring aring faring gode nok proslashver til aring bestemme fiberinnholdet
Testene viser at det er tydelig at kapasiteten er svekket etter at materialet er utsatt for
statisk belastning foslashr dynamisk utmatting da regresjonskurven ligger godt under
regresjonskurven for proslashvene som kun er utsatt for dynamisk utmatting
Stigningstallet til regresjonskurven har ogsaring en tendens til aring bli brattere For praktisk
design boslashr det forsoslashkes aring redusere spredning for aring minske sikkerhetsfaktoren
Sikkerhetsfaktoren paringvirker vekten av materialet og for aring vaeligre konkurransedyktig i
forhold til konvensjonelle materialer i markedet er dette en viktig faktor
ii
Innhold
Forord i
Sammendrag ii
Innhold iii
Figurliste vi
Tabelliste vii
1 Innledning 1
11 Bakgrunn for oppgaven 1
12 Problemomraringde og forskersposlashrsmaringl 1
13 Avgrensing av masteroppgaven 2
14 Masteroppgavens oppbygning 2
2 Metode 3
21 Litteraturstudie 3
22 Laboratorieforsoslashk 3
23 Validitet og reliabilitet 4
3 Teori 5
31 Regler og forskrifter 5
32 Utmatting i fiberkompositter 5
321 S-N kurven 6
33 Miner - Palmgrens delskadehypotese 8
iii
331 Utmatting i et lamina med last parallelt med fibrene 9
332 Reduksjon av statisk styrke grunnet permanent statisk belastning 11
333 Reduksjon av statisk styrke grunnet dynamisk belastning S-Nkurven 12
34 Analyse av sammenhenger 13
341 Lineaeligr regresjon 13
342 Hvor god er modellen 14
4 Plateproduksjon paring NORSAFE 15
41 Resininjesering 15
5 Proslashvelegemer 17
6 Testmaskiner 19
61 Dynamisk strekkproslashvemaskin 19
62 Statisk strekkproslashvemaskin 20
7 Bestemmelse av fiberinnhold og lagoppbygging 21
71 Fiberinnhold prosedyre 21
72 Lagoppbygging 24
721 Teoretisk tykkelse 24
8 Resultat og analyse 27
81 Strekkfasthet 27
82 Stress rupture 29
821 Stress rupture basert paring maringlt toslashyning 30
822 Stress rupture basert paring estimert toslashyning 31
823 Lineaeligr regresjon av stress rupture 33
iv
83 Utvikling av S-N kurve 36
831 Lineaeligr regresjon av dynamisk utmatting 38
84 Endring av dynamisk regresjonskurve ved statisk utmatting 39
9 Konklusjon 45
91 Forslag til videre arbeid 46
Litteraturliste 47
Appendix 49
v
Figurliste
31 Last paringfoslashrt dynamisk med konstant amplitude [3] 632 S-N kurven fremstilt logaritmisk [3] 733 S-N diagram for forskjellige R-verdier [3] 834 Miner-Palmgrens hypotese for diskret og kontinuerlig
spenningsspektrum [13] 935 Fiberbrudd i ensrettede kompositter ved paringlasting parallelt med fiber [3] 1036 Utmattingslevetid for ensrettede kompositter under last parallelt med
fiber [3] 1137 Stress rupture kurve fra egne tester 1238 S-N kurve fra egne tester 13
41 Plateproduksjon 1542 Platen under vakuum og resininjesering 16
51 Skisse av proslashvelegemer [8] 1752 Proslashvelegemer 1853 Dogbone-proslashver 18
71 Muffelovn og proslashver 2172 Lagoppbygging 2473 Bilde av tverrsnitt i lysmikroskop 26
81 Spennings-toslashyningsdiagram strekkproslashver 2882 Spennings-toslashyningsdiagram strekkproslashver justert 2983 Stress rupture kurve maringlt 3184 Stress rupture kurve estimert 3285 Lineaeligr regresjon av maringlte data stress rupture 3486 Lineaeligr regresjon av estimerte data stress rupture 3587 Proslashver testet dynamisk 3688 S-N Kurve 3789 Lineaeligr regresjon S-N Kurve 39810 Sammenligning av data dynamisk mot statisk og dynamisk 41811 Sammenligning av data dynamisk mot statisk og dynamisk punkt SD4
utelatt 42812 Sammenligning av data dynamisk mot statisk og dynamisk estimert
kurvens start 43
vi
Tabelliste
71 Gjennomsnitt fiberinnhold proslashver 2372 Vektandel og densitet 2473 Vekt per areal 2574 Teoretiske tykkelser regnet ut 2575 Lagoppbygging 25
81 Strekkfasthet 2782 Stress rupture data maringlt toslashyning 3083 Stress rupture data estimert toslashyning 3284 Lineaeligr regresjon av maringlte verdier stress rupture 3385 Lineaeligr regresjon av estimerte verdier stress rupture 3586 Data dynamisk utmatting 3787 Lineaeligr regresjon dynamisk utmatting 3888 Statisk belastning foslashr dynamisk testing 4089 Dynamisk testing etter statisk belastning 40810 Data sammenligning regresjonskurver 44
821 Stress rupture basert paring maringlt toslashyning
I Tabell 82 er dataene med maringlte toslashyninger fra stress rupture testene presentert
skjematisk
Tabell 82 Stress rupture data maringlt toslashyning
Nr N t [min] εmaringlt σ [MPa] log(σ) log(t) log(εmaringlt)
1 27189 05 35 10098 300 -027 054
2 21484 05 35 7979 290 -026 054
3 22000 94 33 8171 291 097 052
4 22000 05 32 8171 291 -030 050
5 21000 08 30 7799 289 -008 048
6 20000 225 30 7428 287 135 047
7 20000 31160 27 7428 287 349 043
8 19000 1243 28 7057 285 209 045
9 18500 23405 26 6871 284 337 042
10 18500 67980 26 6871 284 383 041
11 18001 973 30 6686 283 199 048
12 18500 1860 26 6871 284 227 042
13 20000 88 29 7428 287 094 046
14 19000 589 28 7057 285 177 045
15 19000 204 28 7057 285 231 045
Proslashvegeometri finnes i Appendix B
I Figur 83 er dataene presentert logaritmisk med en regresjonslinje som viser
helningen Som det fremgaringr av resultatene fra de maringlte verdiene passer
regresjonslinjen relativt bra med dataene Stigningstallet til dataene er utregnet og det
er tatt utgangspunkt i stigningstall mellom to punkter i grafen som ser ut til aring stemme
bra med regresjonslinjen Det er valgt foslashlgende fra Tabell 82 Proslashve nr 4 og 9
Stigningstallet mellom log(ε) og log(t ) er regnet ut som vist i ligning 82 Dette blir et
visuelt estimat og en mer noslashyaktig metode er lineaeligr regresjon Lineaeligr regresjon for
stress rupture er utfoslashrt i underkapittel 823
β= ∆ log(εmaringlt)
∆ log(t )= 042minus050
337minus (minus030)=minus0022 (82)
30
Figur 83 Stress rupture kurve maringlt
822 Stress rupture basert paring estimert toslashyning
Dataene i Tabell 83 vist nedenfor inneholder det samme som Tabell 82 men her er
toslashyningen basert paring estimert E-modul Estimert E-modul er regnet ut bakgrunn av
undersoslashkt fiberinnhold i proslashvene mengde fiber i 0 og antagelse om strekkfasthet i
fiberen paring 72GPa I de etterfoslashlgende ligninger vises beregning av henholdsvis estimert
E-modul og toslashyning
E = E f middotφ f middotφ f 0 (83)
derE er estimert E-modul
E f er fiberens strekkfasthet ihht datablad = 72GPa
φ f er volumprosent fiber
φ f 0 er volumprosent fiber i 0 lag = 0889
ε= σ
E(84)
31
Tabell 83 Stress rupture data estimert toslashyning
Nr N t [min] φ f E [Gpa] εest log(t) log(εest)
1 27189 05 05822 373 27 -027 043
2 21484 05 05677 363 22 -026 034
3 22000 94 05307 340 24 097 038
4 22000 05 05140 329 25 -030 040
5 21000 08 05192 332 23 -008 037
6 20000 225 05631 360 21 135 031
7 20000 31160 05259 337 22 349 034
8 19000 1243 05088 326 22 209 034
9 18500 23405 04948 317 22 337 034
10 18500 67980 04946 317 22 383 034
11 18001 973 05704 365 18 199 026
12 18500 1860 05301 3393 20 227 031
13 20000 88 05300 3392 22 094 034
14 19000 589 05133 3286 21 177 033
15 19000 204 05525 3536 20 231 030
Proslashvegeometri finnes i Appendix B
Figur 84 Stress rupture kurve estimert
32
Dataene er fremstilt med estimert toslashyning for aring se om avvik kunne begrunnes ved aring
korrelere toslashyningen med proslashvenes fiberinnhold Ut fra grafen i Figur 84 ser det ut til
at det er stoslashrre avvik med bruk av estimerte toslashyninger enn de maringlte Naringr en estimerer
toslashyningene basert paring fibervolum korreleres resultatene for en feilkilde og det er
naturlig aring tenke at avvikene skulle blitt redusert Proslashveresultatene fra testingen i
fiberinnhold varierer mye noe som kan bidra til at tallene ikke gir saring gode estimater
som tenkt I tillegg er det kun eacuten feilkilde som neglisjeres og det kan vaeligre andre
faktorer som bidrar til spredning Dersom en kunne korrelere for alle feilkilder ville
det muligens blitt et bedre estimat
Platene er produsert i produksjonshallen hos NORSAFE og dette er gjort manuelt
Proslashvestykkene er kuttet slipt og paringlimt tabs paring laboratoriet paring UiA Her inngaringr det
flere feilkilder som kan foslashre til avvik Fiberens retning og krumning spiller stor rolle paring
styrken og om ikke alle fiberene ligger helt rett vil dette bidra til variasjon
Stigningstallet β for de estimerte dataene er regnet ut i ligning 85 Dataene som er
valgt for aring regne ut stigningstallet er fra proslashvene som ser ut til aring passe best til
regresjonslinjen proslashve nr 5 og 8 Stigningstallet er foslashlgende
β= ∆ log(εest)
∆ log(t )= 034minus039
209minus (minus008)=minus0023 (85)
823 Lineaeligr regresjon av stress rupture
Ved aring utfoslashre en lineaeligr regresjon paring dataene faringr en et bedre estimat paring stigningstallet til
regresjonskurven Det er utfoslashrt lineaeligr regresjon for begge datasettene baringde med maringlte
og estimerte toslashyninger
Tabell 84 Lineaeligr regresjon av maringlte verdier stress rupture
Parameter Estimat Standardavvik
α 0510518 0008714
β -0026712 0004215
R2 07555
33
I Tabell 84 er resultatet fra lineaeligr regresjonen til datasettet med maringlte toslashyninger
presentert og i Figur 85 er regresjonen presentert grafisk β representerer estimatet paring
helningen paring regresjonskurven og α representerer estimatet til ldquoskjaeligring med
y-aksenrdquo altsaring log(ε) Omregnet til ε er starten paring kurven 100510518 = 324
Ved bruk av lineaeligr regresjon uten aring ta hensyn til standardavvik vil stress rupture
kurven vaeligre som vist i ligning 86 basert paring ligning 81 nevnt tidligere i kapittelet
Standardavviket til toslashyningen er 0008714 og standardavviket til helningen er
0004215 Desto naeligrmere 1 verdien R2 er desto mer sannsynlig er regresjonen
Verdien R2 er 07555 og sier at regresjonslinjen passer godt til datasettet
log(ε) = log(ε0 fatigue)minusβ log(t ) (81)
log(ε) = log(324)minus00267log(t ) (86)
Figur 85 Lineaeligr regresjon av maringlte data stress rupture
Kurve for stress rupture brukt videre i oppgaven er vist i ligning 87 Her brukes
stigningstallet fra lineaeligr regresjonen og ε0fatigue = 35 som er toslashyningen fra
strekkproslashvingen altsaring ved t = 0 Det er valgt aring bruke toslashyningen fra den siste
strekkproslashven da de tre foslashrste ble utfoslashrt med loslashs kontramutter i den nederste bakken
og det ikke er helt kontroll paring faktisk toslashyning
log(ε) = log(35)minus00267log(t ) (87)
34
I Tabell 85 er lineaeligr regresjonen fra de estimerte toslashyningene presentert skjematisk og
i Figur 86 er regresjonen presentert grafisk Regresjonskurven basert paring lineaeligr
regresjon av de estimerte toslashyningene er presentert i ligning 88 Regresjonskurvens
start er 100367293 = 234 Standardavviket til toslashyningen er 0014110 og standardavviket
til helningen er 0006825 Verdien R2 er 0302 Dette sier at regresjonen ikke er like bra
som for maringlte verdier I Figur 86 vises avvikene og det er tydelig at regresjonslinjen
ikke passer like godt som for maringlte toslashyninger i Figur 85
log(ε) = log(234)minus001362log(t ) (88)
Tabell 85 Lineaeligr regresjon av estimerte verdier stress rupture
Parameter Estimat Standardavvik
α 0367293 0014110
β -0016186 0006825
R2 0302
Figur 86 Lineaeligr regresjon av estimerte data stress rupture
35
83 Utvikling av S-N kurve
For aring se paring sammenhengen mellom dynamisk og statisk utmatting er det utviklet en
S-N kurve for materialet Som nevnt i teorikapittelet blir S-N kurven for kompositter
plottet med toslashyninger istedenfor spenninger
Bestemmelse av hvilke proslashver som var gjeldende etter testing har vaeligrt en utfordning
Det opplevdes ofte at bruddet oppstod i omraringdet der tabsen er paringlimt De proslashvene der
dette skjedde er utelatt fra resultatene for eksempel de fire proslashvene til hoslashyre (proslashve
D9 D10 D12 og D13) paring Figur 87 Dette er gjort for aring ha proslashver med mest mulig likt
bruddbildeforloslashp for aring redusere feilkilder
Figur 87 Proslashver testet dynamisk
I Tabell 86 er dataene fra den dynamiske proslashvingen presentert I utgangspunktet skulle
det brukes R-verdi = 01 som er R-verdien DNV bruker men under proslashvingen viste det
seg at med saring lav R-verdi gikk proslashven relativt fort i kompresjon grunnet forlengelse
av proslashvene I de foslashrste syklene ble proslashvene utvidet nok i lengderetning til at de gikk i
kompresjon Derfor ble det valgt aring legge seg litt over R= 01 Ut fra erfaring fra de fem
foslashrste proslashvene er det valgt en minste toslashyning paring 04 mm som gir en toslashyning paring 027
R-verdien ligger i omraringdet paring 02 til 025 Proslashveresultatene som er presentert er de med
likt bruddforloslashp og er de data som er brukt for aring regne ut S-N kurven
36
Tabell 86 Data dynamisk utmatting
Proslashve kNmin kNmax mmmin mmmax Ant N ε log(N) log(ε)
D6 288 1150 04 19 4300 127 363 01047
D7 245 1180 04 2 1678 133 322 01264
D8 294 1140 05 2 1367 133 314 01296
D14 252 1285 04 22 643 147 281 01652
D15 261 1300 04 21 1292 140 311 01483
D16 235 1260 04 22 994 147 300 01692
D18 280 1290 04 22 977 147 299 01722
D19 280 1330 04 22 695 147 284 01742
D20 289 1380 04 22 937 147 297 01725
D21 245 1230 04 22 937 147 297 01655
D25 274 1120 04 19 2497 127 340 01088
D26 277 1120 04 19 2027 127 331 01047
Proslashvegeometri finnes i Appendix C
Figur 88 S-N Kurve
37
I Figur 88 er dataene fra den dynamiske testingen presentert logaritmisk
Regresjonslinjen viser at det er stor spredning paring proslashvene Punktene som passer best
paring regresjonslinjen er fra proslashve D15 og D19 Stigningstallet disse gir er regnet ut i
ligning 89
α= ∆ log(ε)
∆ log(N )= 01483minus01742
311minus284=minus01 (89)
831 Lineaeligr regresjon av dynamisk utmatting
I Tabell 87 er resultatet fra lineaeligr regresjonen fra datasettet med dynamisk utmatting
presentert β representerer estimatet paring helningen paring regresjonskurven og α
representerer estimatet til ldquoskjaeligring med y-aksenrdquo altsaring log(ε) Omregnet til ε er
starten paring kurven 1004758 = 299 Ved bruk av lineaeligr regresjon vil regresjonskurven
for dynamisk utmatting vaeligre som presentert i ligning 811 basert paring ligning 810 fra
DNV [2] Standardavviket til toslashyningen er 0048 og standardavviket paring helningen er
0015 Verdien R2 er 08322 noe som sier at regresjonslinjen passer godt til
datasettet
log(ε) = log(ε0 fatigue)minusα log(N ) (810)
log(ε) = log(299)minus0107log(N ) (811)
Tabell 87 Lineaeligr regresjon dynamisk utmatting
Parameter Estimat Standardavvik
α 047578 004755
β -010718 001522
R2 08322
38
Figur 89 Lineaeligr regresjon S-N Kurve
84 Endring av dynamisk regresjonskurve ved statisk
utmatting
For aring undersoslashke sammenhengen mellom statisk og dynamisk utmatting er det utfoslashrt
proslashver som foslashrst er belastet statisk over en gitt tid for deretter aring teste de samme
proslashvene under dynamisk utmatting Det ble bestemt at det skulle forsoslashkes aring belaste
proslashvene under statisk belastning med Miners sum = 075
Det har vist seg aring vaeligre vanskelig aring spesifisere noslashyaktig Miners sum paring bakgrunn av
dataene Det ble foslashrst proslashvd aring legge seg paring et nivaring utregnet med stress rupture kurven
Med en hoslashy last gikk flere proslashver i brudd relativt tidlig grunnet stor spredning
Maringten dette ble loslashst paring var aring se paring dataene fra stress rupture og legge seg paring et punkt
som er naeligr brudd Fra Tabell 82 er det en proslashve som er belastet med 19kN med t =1243 minutter og tre proslashver som er belastet med 185kN som har staringtt i henholdsvis
186 2340 og 6798 minutter Det er paring bakgrunn av disse dataene valgt aring legge seg paring
en last paring 1875kN i 100 minutter for aring vaeligre sikker paring at proslashvene ikke garingr i brudd og
allikevel ligger naeligr bruddgrensen De proslashvene som gikk i brudd foslashr 100 minutter var
garingtt er overfoslashrt til stress rupture dataene
39
Det har vaeligrt utfordrende aring definere noslashyaktig toslashyningsnivaring og ut fra kurvene kunne
proslashver med valgt belastning garing i brudd fra i underkant av 100 til 6000 minutter
I Tabell 88 og Tabell 89 er proslashvedataene fra testingen presentert med henholdsvis
AME 6000 INF premium marine resin is a preaccelerated non-thixotropic epoxyvinyl ester based infusion resin AME 6000 INF resin is used in construction of highperformance marine composites offering
- Superior laminate strength- High heat resistance- Good surface quality- Excellent hydrolysis resistance
Typical liquid resinproperties
Property at 23 C Value Unit MethodViscosity Brookfield (5 rpm) 250 mPas ISO 2555Viscosity Cone amp Plate 250 mPas ISO 2884Styrene content 35 SFS 4864Geltime (15Norox MCP-75) 35 min D006Geltime (03NLC-10+15Norox MCP-75) 120 min D006(See Additional information)
Typical cured resinproperties
Property Value Unit MethodPostcured for 2h at 60 CTensile Strength 81 MPa ASTM D-638Tensile Modulus 35 GPa ASTM D-638Tensile Elongation 42 ASTM D-638Flexural Strength 131 MPa ASTM D-790Flexural Modulus 37 GPa ASTM D-790Heat Deflection Temperature 79 C ASTM D-648 Postcured for 2 hours at 138 C Tensile Strength 89 MPa ASTM D-638Tensile Modulus 37 GPa ASTM D-638Tensile Elongation 35 ASTM D-638Flexural Strength 137 MPa ASTM D-790Flexural Modulus 38 GPa ASTM D-790Heat Deflection Temperature 124 C ASTM D-648
Application and use AME 6000 INF resin is especially recommended for marine applications using theinfusion process AME 6000 INF is designed as a premium resin for highperformance off-shore motor and sailing yachts that remain in the water for anextended period of time
Ashland is committed to continuous evolution oftechnology and service solutions that promote health safetyand environmental protection around the world
reg Registered trademark and trade trademark of Ashland Inc Registered service mark of the American Chemistry Council
AME 6000 INF premium marine resin complies with Lloyds Register of Shippingrules for construction of small crafts
Additional information For more information on curing characteristics of AME 6000 INF infusion resin andadjustment of inhibitor (NLC-10) and peroxide (MCP-75) levels for optimal curingplease contact your Ashland representative
Handling and storage It is highly recommended that all material is stored at stable temperature under 20C preferably indoors and away from sunlight Prolonged storage outside ofrecommended conditions can influence liquid resin properties like viscosity and geltime It is also strongly recommended to mix resin thoroughly before use Shelf lifeof AME 6000 INF is three (3) months
Notice All information presented herein is believed to be accurate and reliable and isoffered solely for your consideration investigation and verification The informationis not to be taken as an express or implied warranty or representation for whichAshland assumes legal responsibility Any warranties including warranties ofmerchantability or non-infringement of intellectual property rights of third partiesare herewith expressly excluded
Since the users product formulations specific use applications and conditions ofuse are beyond the control of Ashland Ashland makes no warranty orrepresentation regarding the results which may be obtained by the user It shall bethe responsibility of the user to determine the suitability of any of the productsmentioned for the users specific application
Ashland requests that the customer reads understands and complies with theinformation contained herein and the current Material Safety Data Sheet
More information EUROPEAN HEADQUARTERSCNumancia 185 8ordm 1a08034 BarcelonaSPAIN Phone +34 93 206 51 20Fax +34 93 204 13 02
Ashland is committed to continuous evolution oftechnology and service solutions that promote health safetyand environmental protection around the world
reg Registered trademark and trade trademark of Ashland Inc Registered service mark of the American Chemistry Council
SELCOM SRL via della Torre n 17 31010 FREGONA (TV) ITALY phone +39 0438 585166 modem fax +39 0438 585172 manual fax +39 0438 916049
cap soc EURO 10149000 cod fisc e pi IT 02369430265 trib Treviso n 33642 reg soc cciaa Treviso n 206094 M estero TV 028944 E-mail infoselcom-srlcom
MULTIAXIAL TECHNOLOGY (NCF) unidirectional amp stitched multiaxial fabrics in glass carbon aramid and hybrids for the composite industry internet wwwselcom-srlcom
TYPE APPROVED PRODUCT ndash CERTIFICATE NO K-4015
Confidentiality Statement The information data and charts embodied in this Technical Data Sheet (TDS) are strictly confidential and are supplied on the understanding that they will be held confidentially and not disclosed to third parties without the prior written consent of Selcom srl with registered office in 31010 Fregona (TV) ITALY-Via Della Torre no 17 ndashFor further info please contact Selcom srl at infoselcom-srlcom or fax to no +39 0438 58 51 72 91 60 49 SELCOM Srl is a weaver of technical textiles from continuous filaments (rovings) All information supplied by or on behalf of SELCOM Srl in relation to its products whether in the nature of data recommendations or otherwise has been given in good faith and in compliance with technical and commercial information supplied by raw materials (fibre) manufacturers All information aforementioned are supported by its own experience and believed reliable but SELCOM Srl declines all responsibility in respect of the application processing ore use of the aforementioned information or any consequence thereof The buyer undertakes all liability in respect of the application processing or use of the aforementioned information or product whose quality and other properties he shall verify or any consequence thereof SELCOM Srl believes that it is the user that shall determine the suitability of a product for its end-use and the user that assures all liability in connection therewith M10-1-02DOC Ed01-Rev00-120510
Technical Data Sheet
PRODUCT NAME UNIEUNIEUNIEUNIE1200M1200M1200M1200M100100100100 Unidirectional fabric 0ordm in ldquoErdquo glass
Codice 01111001200
Characteristics for fabric lunghezza rotolo - standard roll length mtl 50 plusmn 1 mtl
larghezza rotolo - standard roll width mm 1270 plusmn 10 mm
peso netto rotolo - net roll weight Kg 865 plusmn 3
allungamento a rottura mdash elongation at break 35 - 4
Determined from resin impregnated rovings according to ASTM D-2343These informations can be used for material selection purposes only Quality Assurance Fregona ligrave 180113 Ing Giovanni Fardin
NB THIS DOCUMENT IS COMPUTER GENERATED AND ITrsquoS VALID WITHOUT SIGNATURE
angle areal weight areal weight
tolerance grmsup2 tolerance
0ordm - L4 83 8 plusmn 3
0ordm plusmn 1ordm L4 4800 - 2400 1200 plusmn 3
90ordm plusmn 1ordm L4 300 50 plusmn 3
random - L4 2600 100 plusmn 3
- - 1358 plusmn 3
layers plan texfiber
Polyester yarn
TOTAL grmsup2
E glass PPG Roving 2002
E glass PPG Roving 2002
E glass PPG Roving 7864
59
Forord
Sammendrag
Innhold
Figurliste
Tabelliste
Innledning
Bakgrunn for oppgaven
Problemomraringde og forskersposlashrsmaringl
Avgrensing av masteroppgaven
Masteroppgavens oppbygning
Metode
Litteraturstudie
Laboratorieforsoslashk
Validitet og reliabilitet
Teori
Regler og forskrifter
Utmatting i fiberkompositter
S-N kurven
Miner - Palmgrens delskadehypotese
Utmatting i et lamina med last parallelt med fibrene
Reduksjon av statisk styrke grunnet permanent statisk belastning
Reduksjon av statisk styrke grunnet dynamisk belastning S-N kurven
Analyse av sammenhenger
Lineaeligr regresjon
Hvor god er modellen
Plateproduksjon paring NORSAFE
Resininjesering
Proslashvelegemer
Testmaskiner
Dynamisk strekkproslashvemaskin
Statisk strekkproslashvemaskin
Bestemmelse av fiberinnhold og lagoppbygging
Fiberinnhold prosedyre
Lagoppbygging
Teoretisk tykkelse
Resultat og analyse
Strekkfasthet
Stress rupture
Stress rupture basert paring maringlt toslashyning
Stress rupture basert paring estimert toslashyning
Lineaeligr regresjon av stress rupture
Utvikling av S-N kurve
Lineaeligr regresjon av dynamisk utmatting
Endring av dynamisk regresjonskurve ved statisk utmatting
Konklusjon
Forslag til videre arbeid
Litteraturliste
Appendix
Appendix Resultat fiberinnhold
Appendix Stress Rupture proslashvegeometri
Appendix Dynamisk utmatting proslashvegeometri
Appendix Statisk og deretter dynamisk utmatting proslashvegeometri
12 Problemomraringde og forskersposlashrsmaringl 1
13 Avgrensing av masteroppgaven 2
14 Masteroppgavens oppbygning 2
2 Metode 3
21 Litteraturstudie 3
22 Laboratorieforsoslashk 3
23 Validitet og reliabilitet 4
3 Teori 5
31 Regler og forskrifter 5
32 Utmatting i fiberkompositter 5
321 S-N kurven 6
33 Miner - Palmgrens delskadehypotese 8
iii
331 Utmatting i et lamina med last parallelt med fibrene 9
332 Reduksjon av statisk styrke grunnet permanent statisk belastning 11
333 Reduksjon av statisk styrke grunnet dynamisk belastning S-Nkurven 12
34 Analyse av sammenhenger 13
341 Lineaeligr regresjon 13
342 Hvor god er modellen 14
4 Plateproduksjon paring NORSAFE 15
41 Resininjesering 15
5 Proslashvelegemer 17
6 Testmaskiner 19
61 Dynamisk strekkproslashvemaskin 19
62 Statisk strekkproslashvemaskin 20
7 Bestemmelse av fiberinnhold og lagoppbygging 21
71 Fiberinnhold prosedyre 21
72 Lagoppbygging 24
721 Teoretisk tykkelse 24
8 Resultat og analyse 27
81 Strekkfasthet 27
82 Stress rupture 29
821 Stress rupture basert paring maringlt toslashyning 30
822 Stress rupture basert paring estimert toslashyning 31
823 Lineaeligr regresjon av stress rupture 33
iv
83 Utvikling av S-N kurve 36
831 Lineaeligr regresjon av dynamisk utmatting 38
84 Endring av dynamisk regresjonskurve ved statisk utmatting 39
9 Konklusjon 45
91 Forslag til videre arbeid 46
Litteraturliste 47
Appendix 49
v
Figurliste
31 Last paringfoslashrt dynamisk med konstant amplitude [3] 632 S-N kurven fremstilt logaritmisk [3] 733 S-N diagram for forskjellige R-verdier [3] 834 Miner-Palmgrens hypotese for diskret og kontinuerlig
spenningsspektrum [13] 935 Fiberbrudd i ensrettede kompositter ved paringlasting parallelt med fiber [3] 1036 Utmattingslevetid for ensrettede kompositter under last parallelt med
fiber [3] 1137 Stress rupture kurve fra egne tester 1238 S-N kurve fra egne tester 13
41 Plateproduksjon 1542 Platen under vakuum og resininjesering 16
51 Skisse av proslashvelegemer [8] 1752 Proslashvelegemer 1853 Dogbone-proslashver 18
71 Muffelovn og proslashver 2172 Lagoppbygging 2473 Bilde av tverrsnitt i lysmikroskop 26
81 Spennings-toslashyningsdiagram strekkproslashver 2882 Spennings-toslashyningsdiagram strekkproslashver justert 2983 Stress rupture kurve maringlt 3184 Stress rupture kurve estimert 3285 Lineaeligr regresjon av maringlte data stress rupture 3486 Lineaeligr regresjon av estimerte data stress rupture 3587 Proslashver testet dynamisk 3688 S-N Kurve 3789 Lineaeligr regresjon S-N Kurve 39810 Sammenligning av data dynamisk mot statisk og dynamisk 41811 Sammenligning av data dynamisk mot statisk og dynamisk punkt SD4
utelatt 42812 Sammenligning av data dynamisk mot statisk og dynamisk estimert
kurvens start 43
vi
Tabelliste
71 Gjennomsnitt fiberinnhold proslashver 2372 Vektandel og densitet 2473 Vekt per areal 2574 Teoretiske tykkelser regnet ut 2575 Lagoppbygging 25
81 Strekkfasthet 2782 Stress rupture data maringlt toslashyning 3083 Stress rupture data estimert toslashyning 3284 Lineaeligr regresjon av maringlte verdier stress rupture 3385 Lineaeligr regresjon av estimerte verdier stress rupture 3586 Data dynamisk utmatting 3787 Lineaeligr regresjon dynamisk utmatting 3888 Statisk belastning foslashr dynamisk testing 4089 Dynamisk testing etter statisk belastning 40810 Data sammenligning regresjonskurver 44
821 Stress rupture basert paring maringlt toslashyning
I Tabell 82 er dataene med maringlte toslashyninger fra stress rupture testene presentert
skjematisk
Tabell 82 Stress rupture data maringlt toslashyning
Nr N t [min] εmaringlt σ [MPa] log(σ) log(t) log(εmaringlt)
1 27189 05 35 10098 300 -027 054
2 21484 05 35 7979 290 -026 054
3 22000 94 33 8171 291 097 052
4 22000 05 32 8171 291 -030 050
5 21000 08 30 7799 289 -008 048
6 20000 225 30 7428 287 135 047
7 20000 31160 27 7428 287 349 043
8 19000 1243 28 7057 285 209 045
9 18500 23405 26 6871 284 337 042
10 18500 67980 26 6871 284 383 041
11 18001 973 30 6686 283 199 048
12 18500 1860 26 6871 284 227 042
13 20000 88 29 7428 287 094 046
14 19000 589 28 7057 285 177 045
15 19000 204 28 7057 285 231 045
Proslashvegeometri finnes i Appendix B
I Figur 83 er dataene presentert logaritmisk med en regresjonslinje som viser
helningen Som det fremgaringr av resultatene fra de maringlte verdiene passer
regresjonslinjen relativt bra med dataene Stigningstallet til dataene er utregnet og det
er tatt utgangspunkt i stigningstall mellom to punkter i grafen som ser ut til aring stemme
bra med regresjonslinjen Det er valgt foslashlgende fra Tabell 82 Proslashve nr 4 og 9
Stigningstallet mellom log(ε) og log(t ) er regnet ut som vist i ligning 82 Dette blir et
visuelt estimat og en mer noslashyaktig metode er lineaeligr regresjon Lineaeligr regresjon for
stress rupture er utfoslashrt i underkapittel 823
β= ∆ log(εmaringlt)
∆ log(t )= 042minus050
337minus (minus030)=minus0022 (82)
30
Figur 83 Stress rupture kurve maringlt
822 Stress rupture basert paring estimert toslashyning
Dataene i Tabell 83 vist nedenfor inneholder det samme som Tabell 82 men her er
toslashyningen basert paring estimert E-modul Estimert E-modul er regnet ut bakgrunn av
undersoslashkt fiberinnhold i proslashvene mengde fiber i 0 og antagelse om strekkfasthet i
fiberen paring 72GPa I de etterfoslashlgende ligninger vises beregning av henholdsvis estimert
E-modul og toslashyning
E = E f middotφ f middotφ f 0 (83)
derE er estimert E-modul
E f er fiberens strekkfasthet ihht datablad = 72GPa
φ f er volumprosent fiber
φ f 0 er volumprosent fiber i 0 lag = 0889
ε= σ
E(84)
31
Tabell 83 Stress rupture data estimert toslashyning
Nr N t [min] φ f E [Gpa] εest log(t) log(εest)
1 27189 05 05822 373 27 -027 043
2 21484 05 05677 363 22 -026 034
3 22000 94 05307 340 24 097 038
4 22000 05 05140 329 25 -030 040
5 21000 08 05192 332 23 -008 037
6 20000 225 05631 360 21 135 031
7 20000 31160 05259 337 22 349 034
8 19000 1243 05088 326 22 209 034
9 18500 23405 04948 317 22 337 034
10 18500 67980 04946 317 22 383 034
11 18001 973 05704 365 18 199 026
12 18500 1860 05301 3393 20 227 031
13 20000 88 05300 3392 22 094 034
14 19000 589 05133 3286 21 177 033
15 19000 204 05525 3536 20 231 030
Proslashvegeometri finnes i Appendix B
Figur 84 Stress rupture kurve estimert
32
Dataene er fremstilt med estimert toslashyning for aring se om avvik kunne begrunnes ved aring
korrelere toslashyningen med proslashvenes fiberinnhold Ut fra grafen i Figur 84 ser det ut til
at det er stoslashrre avvik med bruk av estimerte toslashyninger enn de maringlte Naringr en estimerer
toslashyningene basert paring fibervolum korreleres resultatene for en feilkilde og det er
naturlig aring tenke at avvikene skulle blitt redusert Proslashveresultatene fra testingen i
fiberinnhold varierer mye noe som kan bidra til at tallene ikke gir saring gode estimater
som tenkt I tillegg er det kun eacuten feilkilde som neglisjeres og det kan vaeligre andre
faktorer som bidrar til spredning Dersom en kunne korrelere for alle feilkilder ville
det muligens blitt et bedre estimat
Platene er produsert i produksjonshallen hos NORSAFE og dette er gjort manuelt
Proslashvestykkene er kuttet slipt og paringlimt tabs paring laboratoriet paring UiA Her inngaringr det
flere feilkilder som kan foslashre til avvik Fiberens retning og krumning spiller stor rolle paring
styrken og om ikke alle fiberene ligger helt rett vil dette bidra til variasjon
Stigningstallet β for de estimerte dataene er regnet ut i ligning 85 Dataene som er
valgt for aring regne ut stigningstallet er fra proslashvene som ser ut til aring passe best til
regresjonslinjen proslashve nr 5 og 8 Stigningstallet er foslashlgende
β= ∆ log(εest)
∆ log(t )= 034minus039
209minus (minus008)=minus0023 (85)
823 Lineaeligr regresjon av stress rupture
Ved aring utfoslashre en lineaeligr regresjon paring dataene faringr en et bedre estimat paring stigningstallet til
regresjonskurven Det er utfoslashrt lineaeligr regresjon for begge datasettene baringde med maringlte
og estimerte toslashyninger
Tabell 84 Lineaeligr regresjon av maringlte verdier stress rupture
Parameter Estimat Standardavvik
α 0510518 0008714
β -0026712 0004215
R2 07555
33
I Tabell 84 er resultatet fra lineaeligr regresjonen til datasettet med maringlte toslashyninger
presentert og i Figur 85 er regresjonen presentert grafisk β representerer estimatet paring
helningen paring regresjonskurven og α representerer estimatet til ldquoskjaeligring med
y-aksenrdquo altsaring log(ε) Omregnet til ε er starten paring kurven 100510518 = 324
Ved bruk av lineaeligr regresjon uten aring ta hensyn til standardavvik vil stress rupture
kurven vaeligre som vist i ligning 86 basert paring ligning 81 nevnt tidligere i kapittelet
Standardavviket til toslashyningen er 0008714 og standardavviket til helningen er
0004215 Desto naeligrmere 1 verdien R2 er desto mer sannsynlig er regresjonen
Verdien R2 er 07555 og sier at regresjonslinjen passer godt til datasettet
log(ε) = log(ε0 fatigue)minusβ log(t ) (81)
log(ε) = log(324)minus00267log(t ) (86)
Figur 85 Lineaeligr regresjon av maringlte data stress rupture
Kurve for stress rupture brukt videre i oppgaven er vist i ligning 87 Her brukes
stigningstallet fra lineaeligr regresjonen og ε0fatigue = 35 som er toslashyningen fra
strekkproslashvingen altsaring ved t = 0 Det er valgt aring bruke toslashyningen fra den siste
strekkproslashven da de tre foslashrste ble utfoslashrt med loslashs kontramutter i den nederste bakken
og det ikke er helt kontroll paring faktisk toslashyning
log(ε) = log(35)minus00267log(t ) (87)
34
I Tabell 85 er lineaeligr regresjonen fra de estimerte toslashyningene presentert skjematisk og
i Figur 86 er regresjonen presentert grafisk Regresjonskurven basert paring lineaeligr
regresjon av de estimerte toslashyningene er presentert i ligning 88 Regresjonskurvens
start er 100367293 = 234 Standardavviket til toslashyningen er 0014110 og standardavviket
til helningen er 0006825 Verdien R2 er 0302 Dette sier at regresjonen ikke er like bra
som for maringlte verdier I Figur 86 vises avvikene og det er tydelig at regresjonslinjen
ikke passer like godt som for maringlte toslashyninger i Figur 85
log(ε) = log(234)minus001362log(t ) (88)
Tabell 85 Lineaeligr regresjon av estimerte verdier stress rupture
Parameter Estimat Standardavvik
α 0367293 0014110
β -0016186 0006825
R2 0302
Figur 86 Lineaeligr regresjon av estimerte data stress rupture
35
83 Utvikling av S-N kurve
For aring se paring sammenhengen mellom dynamisk og statisk utmatting er det utviklet en
S-N kurve for materialet Som nevnt i teorikapittelet blir S-N kurven for kompositter
plottet med toslashyninger istedenfor spenninger
Bestemmelse av hvilke proslashver som var gjeldende etter testing har vaeligrt en utfordning
Det opplevdes ofte at bruddet oppstod i omraringdet der tabsen er paringlimt De proslashvene der
dette skjedde er utelatt fra resultatene for eksempel de fire proslashvene til hoslashyre (proslashve
D9 D10 D12 og D13) paring Figur 87 Dette er gjort for aring ha proslashver med mest mulig likt
bruddbildeforloslashp for aring redusere feilkilder
Figur 87 Proslashver testet dynamisk
I Tabell 86 er dataene fra den dynamiske proslashvingen presentert I utgangspunktet skulle
det brukes R-verdi = 01 som er R-verdien DNV bruker men under proslashvingen viste det
seg at med saring lav R-verdi gikk proslashven relativt fort i kompresjon grunnet forlengelse
av proslashvene I de foslashrste syklene ble proslashvene utvidet nok i lengderetning til at de gikk i
kompresjon Derfor ble det valgt aring legge seg litt over R= 01 Ut fra erfaring fra de fem
foslashrste proslashvene er det valgt en minste toslashyning paring 04 mm som gir en toslashyning paring 027
R-verdien ligger i omraringdet paring 02 til 025 Proslashveresultatene som er presentert er de med
likt bruddforloslashp og er de data som er brukt for aring regne ut S-N kurven
36
Tabell 86 Data dynamisk utmatting
Proslashve kNmin kNmax mmmin mmmax Ant N ε log(N) log(ε)
D6 288 1150 04 19 4300 127 363 01047
D7 245 1180 04 2 1678 133 322 01264
D8 294 1140 05 2 1367 133 314 01296
D14 252 1285 04 22 643 147 281 01652
D15 261 1300 04 21 1292 140 311 01483
D16 235 1260 04 22 994 147 300 01692
D18 280 1290 04 22 977 147 299 01722
D19 280 1330 04 22 695 147 284 01742
D20 289 1380 04 22 937 147 297 01725
D21 245 1230 04 22 937 147 297 01655
D25 274 1120 04 19 2497 127 340 01088
D26 277 1120 04 19 2027 127 331 01047
Proslashvegeometri finnes i Appendix C
Figur 88 S-N Kurve
37
I Figur 88 er dataene fra den dynamiske testingen presentert logaritmisk
Regresjonslinjen viser at det er stor spredning paring proslashvene Punktene som passer best
paring regresjonslinjen er fra proslashve D15 og D19 Stigningstallet disse gir er regnet ut i
ligning 89
α= ∆ log(ε)
∆ log(N )= 01483minus01742
311minus284=minus01 (89)
831 Lineaeligr regresjon av dynamisk utmatting
I Tabell 87 er resultatet fra lineaeligr regresjonen fra datasettet med dynamisk utmatting
presentert β representerer estimatet paring helningen paring regresjonskurven og α
representerer estimatet til ldquoskjaeligring med y-aksenrdquo altsaring log(ε) Omregnet til ε er
starten paring kurven 1004758 = 299 Ved bruk av lineaeligr regresjon vil regresjonskurven
for dynamisk utmatting vaeligre som presentert i ligning 811 basert paring ligning 810 fra
DNV [2] Standardavviket til toslashyningen er 0048 og standardavviket paring helningen er
0015 Verdien R2 er 08322 noe som sier at regresjonslinjen passer godt til
datasettet
log(ε) = log(ε0 fatigue)minusα log(N ) (810)
log(ε) = log(299)minus0107log(N ) (811)
Tabell 87 Lineaeligr regresjon dynamisk utmatting
Parameter Estimat Standardavvik
α 047578 004755
β -010718 001522
R2 08322
38
Figur 89 Lineaeligr regresjon S-N Kurve
84 Endring av dynamisk regresjonskurve ved statisk
utmatting
For aring undersoslashke sammenhengen mellom statisk og dynamisk utmatting er det utfoslashrt
proslashver som foslashrst er belastet statisk over en gitt tid for deretter aring teste de samme
proslashvene under dynamisk utmatting Det ble bestemt at det skulle forsoslashkes aring belaste
proslashvene under statisk belastning med Miners sum = 075
Det har vist seg aring vaeligre vanskelig aring spesifisere noslashyaktig Miners sum paring bakgrunn av
dataene Det ble foslashrst proslashvd aring legge seg paring et nivaring utregnet med stress rupture kurven
Med en hoslashy last gikk flere proslashver i brudd relativt tidlig grunnet stor spredning
Maringten dette ble loslashst paring var aring se paring dataene fra stress rupture og legge seg paring et punkt
som er naeligr brudd Fra Tabell 82 er det en proslashve som er belastet med 19kN med t =1243 minutter og tre proslashver som er belastet med 185kN som har staringtt i henholdsvis
186 2340 og 6798 minutter Det er paring bakgrunn av disse dataene valgt aring legge seg paring
en last paring 1875kN i 100 minutter for aring vaeligre sikker paring at proslashvene ikke garingr i brudd og
allikevel ligger naeligr bruddgrensen De proslashvene som gikk i brudd foslashr 100 minutter var
garingtt er overfoslashrt til stress rupture dataene
39
Det har vaeligrt utfordrende aring definere noslashyaktig toslashyningsnivaring og ut fra kurvene kunne
proslashver med valgt belastning garing i brudd fra i underkant av 100 til 6000 minutter
I Tabell 88 og Tabell 89 er proslashvedataene fra testingen presentert med henholdsvis
AME 6000 INF premium marine resin is a preaccelerated non-thixotropic epoxyvinyl ester based infusion resin AME 6000 INF resin is used in construction of highperformance marine composites offering
- Superior laminate strength- High heat resistance- Good surface quality- Excellent hydrolysis resistance
Typical liquid resinproperties
Property at 23 C Value Unit MethodViscosity Brookfield (5 rpm) 250 mPas ISO 2555Viscosity Cone amp Plate 250 mPas ISO 2884Styrene content 35 SFS 4864Geltime (15Norox MCP-75) 35 min D006Geltime (03NLC-10+15Norox MCP-75) 120 min D006(See Additional information)
Typical cured resinproperties
Property Value Unit MethodPostcured for 2h at 60 CTensile Strength 81 MPa ASTM D-638Tensile Modulus 35 GPa ASTM D-638Tensile Elongation 42 ASTM D-638Flexural Strength 131 MPa ASTM D-790Flexural Modulus 37 GPa ASTM D-790Heat Deflection Temperature 79 C ASTM D-648 Postcured for 2 hours at 138 C Tensile Strength 89 MPa ASTM D-638Tensile Modulus 37 GPa ASTM D-638Tensile Elongation 35 ASTM D-638Flexural Strength 137 MPa ASTM D-790Flexural Modulus 38 GPa ASTM D-790Heat Deflection Temperature 124 C ASTM D-648
Application and use AME 6000 INF resin is especially recommended for marine applications using theinfusion process AME 6000 INF is designed as a premium resin for highperformance off-shore motor and sailing yachts that remain in the water for anextended period of time
Ashland is committed to continuous evolution oftechnology and service solutions that promote health safetyand environmental protection around the world
reg Registered trademark and trade trademark of Ashland Inc Registered service mark of the American Chemistry Council
AME 6000 INF premium marine resin complies with Lloyds Register of Shippingrules for construction of small crafts
Additional information For more information on curing characteristics of AME 6000 INF infusion resin andadjustment of inhibitor (NLC-10) and peroxide (MCP-75) levels for optimal curingplease contact your Ashland representative
Handling and storage It is highly recommended that all material is stored at stable temperature under 20C preferably indoors and away from sunlight Prolonged storage outside ofrecommended conditions can influence liquid resin properties like viscosity and geltime It is also strongly recommended to mix resin thoroughly before use Shelf lifeof AME 6000 INF is three (3) months
Notice All information presented herein is believed to be accurate and reliable and isoffered solely for your consideration investigation and verification The informationis not to be taken as an express or implied warranty or representation for whichAshland assumes legal responsibility Any warranties including warranties ofmerchantability or non-infringement of intellectual property rights of third partiesare herewith expressly excluded
Since the users product formulations specific use applications and conditions ofuse are beyond the control of Ashland Ashland makes no warranty orrepresentation regarding the results which may be obtained by the user It shall bethe responsibility of the user to determine the suitability of any of the productsmentioned for the users specific application
Ashland requests that the customer reads understands and complies with theinformation contained herein and the current Material Safety Data Sheet
More information EUROPEAN HEADQUARTERSCNumancia 185 8ordm 1a08034 BarcelonaSPAIN Phone +34 93 206 51 20Fax +34 93 204 13 02
Ashland is committed to continuous evolution oftechnology and service solutions that promote health safetyand environmental protection around the world
reg Registered trademark and trade trademark of Ashland Inc Registered service mark of the American Chemistry Council
SELCOM SRL via della Torre n 17 31010 FREGONA (TV) ITALY phone +39 0438 585166 modem fax +39 0438 585172 manual fax +39 0438 916049
cap soc EURO 10149000 cod fisc e pi IT 02369430265 trib Treviso n 33642 reg soc cciaa Treviso n 206094 M estero TV 028944 E-mail infoselcom-srlcom
MULTIAXIAL TECHNOLOGY (NCF) unidirectional amp stitched multiaxial fabrics in glass carbon aramid and hybrids for the composite industry internet wwwselcom-srlcom
TYPE APPROVED PRODUCT ndash CERTIFICATE NO K-4015
Confidentiality Statement The information data and charts embodied in this Technical Data Sheet (TDS) are strictly confidential and are supplied on the understanding that they will be held confidentially and not disclosed to third parties without the prior written consent of Selcom srl with registered office in 31010 Fregona (TV) ITALY-Via Della Torre no 17 ndashFor further info please contact Selcom srl at infoselcom-srlcom or fax to no +39 0438 58 51 72 91 60 49 SELCOM Srl is a weaver of technical textiles from continuous filaments (rovings) All information supplied by or on behalf of SELCOM Srl in relation to its products whether in the nature of data recommendations or otherwise has been given in good faith and in compliance with technical and commercial information supplied by raw materials (fibre) manufacturers All information aforementioned are supported by its own experience and believed reliable but SELCOM Srl declines all responsibility in respect of the application processing ore use of the aforementioned information or any consequence thereof The buyer undertakes all liability in respect of the application processing or use of the aforementioned information or product whose quality and other properties he shall verify or any consequence thereof SELCOM Srl believes that it is the user that shall determine the suitability of a product for its end-use and the user that assures all liability in connection therewith M10-1-02DOC Ed01-Rev00-120510
Technical Data Sheet
PRODUCT NAME UNIEUNIEUNIEUNIE1200M1200M1200M1200M100100100100 Unidirectional fabric 0ordm in ldquoErdquo glass
Codice 01111001200
Characteristics for fabric lunghezza rotolo - standard roll length mtl 50 plusmn 1 mtl
larghezza rotolo - standard roll width mm 1270 plusmn 10 mm
peso netto rotolo - net roll weight Kg 865 plusmn 3
allungamento a rottura mdash elongation at break 35 - 4
Determined from resin impregnated rovings according to ASTM D-2343These informations can be used for material selection purposes only Quality Assurance Fregona ligrave 180113 Ing Giovanni Fardin
NB THIS DOCUMENT IS COMPUTER GENERATED AND ITrsquoS VALID WITHOUT SIGNATURE
angle areal weight areal weight
tolerance grmsup2 tolerance
0ordm - L4 83 8 plusmn 3
0ordm plusmn 1ordm L4 4800 - 2400 1200 plusmn 3
90ordm plusmn 1ordm L4 300 50 plusmn 3
random - L4 2600 100 plusmn 3
- - 1358 plusmn 3
layers plan texfiber
Polyester yarn
TOTAL grmsup2
E glass PPG Roving 2002
E glass PPG Roving 2002
E glass PPG Roving 7864
59
Forord
Sammendrag
Innhold
Figurliste
Tabelliste
Innledning
Bakgrunn for oppgaven
Problemomraringde og forskersposlashrsmaringl
Avgrensing av masteroppgaven
Masteroppgavens oppbygning
Metode
Litteraturstudie
Laboratorieforsoslashk
Validitet og reliabilitet
Teori
Regler og forskrifter
Utmatting i fiberkompositter
S-N kurven
Miner - Palmgrens delskadehypotese
Utmatting i et lamina med last parallelt med fibrene
Reduksjon av statisk styrke grunnet permanent statisk belastning
Reduksjon av statisk styrke grunnet dynamisk belastning S-N kurven
Analyse av sammenhenger
Lineaeligr regresjon
Hvor god er modellen
Plateproduksjon paring NORSAFE
Resininjesering
Proslashvelegemer
Testmaskiner
Dynamisk strekkproslashvemaskin
Statisk strekkproslashvemaskin
Bestemmelse av fiberinnhold og lagoppbygging
Fiberinnhold prosedyre
Lagoppbygging
Teoretisk tykkelse
Resultat og analyse
Strekkfasthet
Stress rupture
Stress rupture basert paring maringlt toslashyning
Stress rupture basert paring estimert toslashyning
Lineaeligr regresjon av stress rupture
Utvikling av S-N kurve
Lineaeligr regresjon av dynamisk utmatting
Endring av dynamisk regresjonskurve ved statisk utmatting
Konklusjon
Forslag til videre arbeid
Litteraturliste
Appendix
Appendix Resultat fiberinnhold
Appendix Stress Rupture proslashvegeometri
Appendix Dynamisk utmatting proslashvegeometri
Appendix Statisk og deretter dynamisk utmatting proslashvegeometri
331 Utmatting i et lamina med last parallelt med fibrene 9
332 Reduksjon av statisk styrke grunnet permanent statisk belastning 11
333 Reduksjon av statisk styrke grunnet dynamisk belastning S-Nkurven 12
34 Analyse av sammenhenger 13
341 Lineaeligr regresjon 13
342 Hvor god er modellen 14
4 Plateproduksjon paring NORSAFE 15
41 Resininjesering 15
5 Proslashvelegemer 17
6 Testmaskiner 19
61 Dynamisk strekkproslashvemaskin 19
62 Statisk strekkproslashvemaskin 20
7 Bestemmelse av fiberinnhold og lagoppbygging 21
71 Fiberinnhold prosedyre 21
72 Lagoppbygging 24
721 Teoretisk tykkelse 24
8 Resultat og analyse 27
81 Strekkfasthet 27
82 Stress rupture 29
821 Stress rupture basert paring maringlt toslashyning 30
822 Stress rupture basert paring estimert toslashyning 31
823 Lineaeligr regresjon av stress rupture 33
iv
83 Utvikling av S-N kurve 36
831 Lineaeligr regresjon av dynamisk utmatting 38
84 Endring av dynamisk regresjonskurve ved statisk utmatting 39
9 Konklusjon 45
91 Forslag til videre arbeid 46
Litteraturliste 47
Appendix 49
v
Figurliste
31 Last paringfoslashrt dynamisk med konstant amplitude [3] 632 S-N kurven fremstilt logaritmisk [3] 733 S-N diagram for forskjellige R-verdier [3] 834 Miner-Palmgrens hypotese for diskret og kontinuerlig
spenningsspektrum [13] 935 Fiberbrudd i ensrettede kompositter ved paringlasting parallelt med fiber [3] 1036 Utmattingslevetid for ensrettede kompositter under last parallelt med
fiber [3] 1137 Stress rupture kurve fra egne tester 1238 S-N kurve fra egne tester 13
41 Plateproduksjon 1542 Platen under vakuum og resininjesering 16
51 Skisse av proslashvelegemer [8] 1752 Proslashvelegemer 1853 Dogbone-proslashver 18
71 Muffelovn og proslashver 2172 Lagoppbygging 2473 Bilde av tverrsnitt i lysmikroskop 26
81 Spennings-toslashyningsdiagram strekkproslashver 2882 Spennings-toslashyningsdiagram strekkproslashver justert 2983 Stress rupture kurve maringlt 3184 Stress rupture kurve estimert 3285 Lineaeligr regresjon av maringlte data stress rupture 3486 Lineaeligr regresjon av estimerte data stress rupture 3587 Proslashver testet dynamisk 3688 S-N Kurve 3789 Lineaeligr regresjon S-N Kurve 39810 Sammenligning av data dynamisk mot statisk og dynamisk 41811 Sammenligning av data dynamisk mot statisk og dynamisk punkt SD4
utelatt 42812 Sammenligning av data dynamisk mot statisk og dynamisk estimert
kurvens start 43
vi
Tabelliste
71 Gjennomsnitt fiberinnhold proslashver 2372 Vektandel og densitet 2473 Vekt per areal 2574 Teoretiske tykkelser regnet ut 2575 Lagoppbygging 25
81 Strekkfasthet 2782 Stress rupture data maringlt toslashyning 3083 Stress rupture data estimert toslashyning 3284 Lineaeligr regresjon av maringlte verdier stress rupture 3385 Lineaeligr regresjon av estimerte verdier stress rupture 3586 Data dynamisk utmatting 3787 Lineaeligr regresjon dynamisk utmatting 3888 Statisk belastning foslashr dynamisk testing 4089 Dynamisk testing etter statisk belastning 40810 Data sammenligning regresjonskurver 44
821 Stress rupture basert paring maringlt toslashyning
I Tabell 82 er dataene med maringlte toslashyninger fra stress rupture testene presentert
skjematisk
Tabell 82 Stress rupture data maringlt toslashyning
Nr N t [min] εmaringlt σ [MPa] log(σ) log(t) log(εmaringlt)
1 27189 05 35 10098 300 -027 054
2 21484 05 35 7979 290 -026 054
3 22000 94 33 8171 291 097 052
4 22000 05 32 8171 291 -030 050
5 21000 08 30 7799 289 -008 048
6 20000 225 30 7428 287 135 047
7 20000 31160 27 7428 287 349 043
8 19000 1243 28 7057 285 209 045
9 18500 23405 26 6871 284 337 042
10 18500 67980 26 6871 284 383 041
11 18001 973 30 6686 283 199 048
12 18500 1860 26 6871 284 227 042
13 20000 88 29 7428 287 094 046
14 19000 589 28 7057 285 177 045
15 19000 204 28 7057 285 231 045
Proslashvegeometri finnes i Appendix B
I Figur 83 er dataene presentert logaritmisk med en regresjonslinje som viser
helningen Som det fremgaringr av resultatene fra de maringlte verdiene passer
regresjonslinjen relativt bra med dataene Stigningstallet til dataene er utregnet og det
er tatt utgangspunkt i stigningstall mellom to punkter i grafen som ser ut til aring stemme
bra med regresjonslinjen Det er valgt foslashlgende fra Tabell 82 Proslashve nr 4 og 9
Stigningstallet mellom log(ε) og log(t ) er regnet ut som vist i ligning 82 Dette blir et
visuelt estimat og en mer noslashyaktig metode er lineaeligr regresjon Lineaeligr regresjon for
stress rupture er utfoslashrt i underkapittel 823
β= ∆ log(εmaringlt)
∆ log(t )= 042minus050
337minus (minus030)=minus0022 (82)
30
Figur 83 Stress rupture kurve maringlt
822 Stress rupture basert paring estimert toslashyning
Dataene i Tabell 83 vist nedenfor inneholder det samme som Tabell 82 men her er
toslashyningen basert paring estimert E-modul Estimert E-modul er regnet ut bakgrunn av
undersoslashkt fiberinnhold i proslashvene mengde fiber i 0 og antagelse om strekkfasthet i
fiberen paring 72GPa I de etterfoslashlgende ligninger vises beregning av henholdsvis estimert
E-modul og toslashyning
E = E f middotφ f middotφ f 0 (83)
derE er estimert E-modul
E f er fiberens strekkfasthet ihht datablad = 72GPa
φ f er volumprosent fiber
φ f 0 er volumprosent fiber i 0 lag = 0889
ε= σ
E(84)
31
Tabell 83 Stress rupture data estimert toslashyning
Nr N t [min] φ f E [Gpa] εest log(t) log(εest)
1 27189 05 05822 373 27 -027 043
2 21484 05 05677 363 22 -026 034
3 22000 94 05307 340 24 097 038
4 22000 05 05140 329 25 -030 040
5 21000 08 05192 332 23 -008 037
6 20000 225 05631 360 21 135 031
7 20000 31160 05259 337 22 349 034
8 19000 1243 05088 326 22 209 034
9 18500 23405 04948 317 22 337 034
10 18500 67980 04946 317 22 383 034
11 18001 973 05704 365 18 199 026
12 18500 1860 05301 3393 20 227 031
13 20000 88 05300 3392 22 094 034
14 19000 589 05133 3286 21 177 033
15 19000 204 05525 3536 20 231 030
Proslashvegeometri finnes i Appendix B
Figur 84 Stress rupture kurve estimert
32
Dataene er fremstilt med estimert toslashyning for aring se om avvik kunne begrunnes ved aring
korrelere toslashyningen med proslashvenes fiberinnhold Ut fra grafen i Figur 84 ser det ut til
at det er stoslashrre avvik med bruk av estimerte toslashyninger enn de maringlte Naringr en estimerer
toslashyningene basert paring fibervolum korreleres resultatene for en feilkilde og det er
naturlig aring tenke at avvikene skulle blitt redusert Proslashveresultatene fra testingen i
fiberinnhold varierer mye noe som kan bidra til at tallene ikke gir saring gode estimater
som tenkt I tillegg er det kun eacuten feilkilde som neglisjeres og det kan vaeligre andre
faktorer som bidrar til spredning Dersom en kunne korrelere for alle feilkilder ville
det muligens blitt et bedre estimat
Platene er produsert i produksjonshallen hos NORSAFE og dette er gjort manuelt
Proslashvestykkene er kuttet slipt og paringlimt tabs paring laboratoriet paring UiA Her inngaringr det
flere feilkilder som kan foslashre til avvik Fiberens retning og krumning spiller stor rolle paring
styrken og om ikke alle fiberene ligger helt rett vil dette bidra til variasjon
Stigningstallet β for de estimerte dataene er regnet ut i ligning 85 Dataene som er
valgt for aring regne ut stigningstallet er fra proslashvene som ser ut til aring passe best til
regresjonslinjen proslashve nr 5 og 8 Stigningstallet er foslashlgende
β= ∆ log(εest)
∆ log(t )= 034minus039
209minus (minus008)=minus0023 (85)
823 Lineaeligr regresjon av stress rupture
Ved aring utfoslashre en lineaeligr regresjon paring dataene faringr en et bedre estimat paring stigningstallet til
regresjonskurven Det er utfoslashrt lineaeligr regresjon for begge datasettene baringde med maringlte
og estimerte toslashyninger
Tabell 84 Lineaeligr regresjon av maringlte verdier stress rupture
Parameter Estimat Standardavvik
α 0510518 0008714
β -0026712 0004215
R2 07555
33
I Tabell 84 er resultatet fra lineaeligr regresjonen til datasettet med maringlte toslashyninger
presentert og i Figur 85 er regresjonen presentert grafisk β representerer estimatet paring
helningen paring regresjonskurven og α representerer estimatet til ldquoskjaeligring med
y-aksenrdquo altsaring log(ε) Omregnet til ε er starten paring kurven 100510518 = 324
Ved bruk av lineaeligr regresjon uten aring ta hensyn til standardavvik vil stress rupture
kurven vaeligre som vist i ligning 86 basert paring ligning 81 nevnt tidligere i kapittelet
Standardavviket til toslashyningen er 0008714 og standardavviket til helningen er
0004215 Desto naeligrmere 1 verdien R2 er desto mer sannsynlig er regresjonen
Verdien R2 er 07555 og sier at regresjonslinjen passer godt til datasettet
log(ε) = log(ε0 fatigue)minusβ log(t ) (81)
log(ε) = log(324)minus00267log(t ) (86)
Figur 85 Lineaeligr regresjon av maringlte data stress rupture
Kurve for stress rupture brukt videre i oppgaven er vist i ligning 87 Her brukes
stigningstallet fra lineaeligr regresjonen og ε0fatigue = 35 som er toslashyningen fra
strekkproslashvingen altsaring ved t = 0 Det er valgt aring bruke toslashyningen fra den siste
strekkproslashven da de tre foslashrste ble utfoslashrt med loslashs kontramutter i den nederste bakken
og det ikke er helt kontroll paring faktisk toslashyning
log(ε) = log(35)minus00267log(t ) (87)
34
I Tabell 85 er lineaeligr regresjonen fra de estimerte toslashyningene presentert skjematisk og
i Figur 86 er regresjonen presentert grafisk Regresjonskurven basert paring lineaeligr
regresjon av de estimerte toslashyningene er presentert i ligning 88 Regresjonskurvens
start er 100367293 = 234 Standardavviket til toslashyningen er 0014110 og standardavviket
til helningen er 0006825 Verdien R2 er 0302 Dette sier at regresjonen ikke er like bra
som for maringlte verdier I Figur 86 vises avvikene og det er tydelig at regresjonslinjen
ikke passer like godt som for maringlte toslashyninger i Figur 85
log(ε) = log(234)minus001362log(t ) (88)
Tabell 85 Lineaeligr regresjon av estimerte verdier stress rupture
Parameter Estimat Standardavvik
α 0367293 0014110
β -0016186 0006825
R2 0302
Figur 86 Lineaeligr regresjon av estimerte data stress rupture
35
83 Utvikling av S-N kurve
For aring se paring sammenhengen mellom dynamisk og statisk utmatting er det utviklet en
S-N kurve for materialet Som nevnt i teorikapittelet blir S-N kurven for kompositter
plottet med toslashyninger istedenfor spenninger
Bestemmelse av hvilke proslashver som var gjeldende etter testing har vaeligrt en utfordning
Det opplevdes ofte at bruddet oppstod i omraringdet der tabsen er paringlimt De proslashvene der
dette skjedde er utelatt fra resultatene for eksempel de fire proslashvene til hoslashyre (proslashve
D9 D10 D12 og D13) paring Figur 87 Dette er gjort for aring ha proslashver med mest mulig likt
bruddbildeforloslashp for aring redusere feilkilder
Figur 87 Proslashver testet dynamisk
I Tabell 86 er dataene fra den dynamiske proslashvingen presentert I utgangspunktet skulle
det brukes R-verdi = 01 som er R-verdien DNV bruker men under proslashvingen viste det
seg at med saring lav R-verdi gikk proslashven relativt fort i kompresjon grunnet forlengelse
av proslashvene I de foslashrste syklene ble proslashvene utvidet nok i lengderetning til at de gikk i
kompresjon Derfor ble det valgt aring legge seg litt over R= 01 Ut fra erfaring fra de fem
foslashrste proslashvene er det valgt en minste toslashyning paring 04 mm som gir en toslashyning paring 027
R-verdien ligger i omraringdet paring 02 til 025 Proslashveresultatene som er presentert er de med
likt bruddforloslashp og er de data som er brukt for aring regne ut S-N kurven
36
Tabell 86 Data dynamisk utmatting
Proslashve kNmin kNmax mmmin mmmax Ant N ε log(N) log(ε)
D6 288 1150 04 19 4300 127 363 01047
D7 245 1180 04 2 1678 133 322 01264
D8 294 1140 05 2 1367 133 314 01296
D14 252 1285 04 22 643 147 281 01652
D15 261 1300 04 21 1292 140 311 01483
D16 235 1260 04 22 994 147 300 01692
D18 280 1290 04 22 977 147 299 01722
D19 280 1330 04 22 695 147 284 01742
D20 289 1380 04 22 937 147 297 01725
D21 245 1230 04 22 937 147 297 01655
D25 274 1120 04 19 2497 127 340 01088
D26 277 1120 04 19 2027 127 331 01047
Proslashvegeometri finnes i Appendix C
Figur 88 S-N Kurve
37
I Figur 88 er dataene fra den dynamiske testingen presentert logaritmisk
Regresjonslinjen viser at det er stor spredning paring proslashvene Punktene som passer best
paring regresjonslinjen er fra proslashve D15 og D19 Stigningstallet disse gir er regnet ut i
ligning 89
α= ∆ log(ε)
∆ log(N )= 01483minus01742
311minus284=minus01 (89)
831 Lineaeligr regresjon av dynamisk utmatting
I Tabell 87 er resultatet fra lineaeligr regresjonen fra datasettet med dynamisk utmatting
presentert β representerer estimatet paring helningen paring regresjonskurven og α
representerer estimatet til ldquoskjaeligring med y-aksenrdquo altsaring log(ε) Omregnet til ε er
starten paring kurven 1004758 = 299 Ved bruk av lineaeligr regresjon vil regresjonskurven
for dynamisk utmatting vaeligre som presentert i ligning 811 basert paring ligning 810 fra
DNV [2] Standardavviket til toslashyningen er 0048 og standardavviket paring helningen er
0015 Verdien R2 er 08322 noe som sier at regresjonslinjen passer godt til
datasettet
log(ε) = log(ε0 fatigue)minusα log(N ) (810)
log(ε) = log(299)minus0107log(N ) (811)
Tabell 87 Lineaeligr regresjon dynamisk utmatting
Parameter Estimat Standardavvik
α 047578 004755
β -010718 001522
R2 08322
38
Figur 89 Lineaeligr regresjon S-N Kurve
84 Endring av dynamisk regresjonskurve ved statisk
utmatting
For aring undersoslashke sammenhengen mellom statisk og dynamisk utmatting er det utfoslashrt
proslashver som foslashrst er belastet statisk over en gitt tid for deretter aring teste de samme
proslashvene under dynamisk utmatting Det ble bestemt at det skulle forsoslashkes aring belaste
proslashvene under statisk belastning med Miners sum = 075
Det har vist seg aring vaeligre vanskelig aring spesifisere noslashyaktig Miners sum paring bakgrunn av
dataene Det ble foslashrst proslashvd aring legge seg paring et nivaring utregnet med stress rupture kurven
Med en hoslashy last gikk flere proslashver i brudd relativt tidlig grunnet stor spredning
Maringten dette ble loslashst paring var aring se paring dataene fra stress rupture og legge seg paring et punkt
som er naeligr brudd Fra Tabell 82 er det en proslashve som er belastet med 19kN med t =1243 minutter og tre proslashver som er belastet med 185kN som har staringtt i henholdsvis
186 2340 og 6798 minutter Det er paring bakgrunn av disse dataene valgt aring legge seg paring
en last paring 1875kN i 100 minutter for aring vaeligre sikker paring at proslashvene ikke garingr i brudd og
allikevel ligger naeligr bruddgrensen De proslashvene som gikk i brudd foslashr 100 minutter var
garingtt er overfoslashrt til stress rupture dataene
39
Det har vaeligrt utfordrende aring definere noslashyaktig toslashyningsnivaring og ut fra kurvene kunne
proslashver med valgt belastning garing i brudd fra i underkant av 100 til 6000 minutter
I Tabell 88 og Tabell 89 er proslashvedataene fra testingen presentert med henholdsvis
AME 6000 INF premium marine resin is a preaccelerated non-thixotropic epoxyvinyl ester based infusion resin AME 6000 INF resin is used in construction of highperformance marine composites offering
- Superior laminate strength- High heat resistance- Good surface quality- Excellent hydrolysis resistance
Typical liquid resinproperties
Property at 23 C Value Unit MethodViscosity Brookfield (5 rpm) 250 mPas ISO 2555Viscosity Cone amp Plate 250 mPas ISO 2884Styrene content 35 SFS 4864Geltime (15Norox MCP-75) 35 min D006Geltime (03NLC-10+15Norox MCP-75) 120 min D006(See Additional information)
Typical cured resinproperties
Property Value Unit MethodPostcured for 2h at 60 CTensile Strength 81 MPa ASTM D-638Tensile Modulus 35 GPa ASTM D-638Tensile Elongation 42 ASTM D-638Flexural Strength 131 MPa ASTM D-790Flexural Modulus 37 GPa ASTM D-790Heat Deflection Temperature 79 C ASTM D-648 Postcured for 2 hours at 138 C Tensile Strength 89 MPa ASTM D-638Tensile Modulus 37 GPa ASTM D-638Tensile Elongation 35 ASTM D-638Flexural Strength 137 MPa ASTM D-790Flexural Modulus 38 GPa ASTM D-790Heat Deflection Temperature 124 C ASTM D-648
Application and use AME 6000 INF resin is especially recommended for marine applications using theinfusion process AME 6000 INF is designed as a premium resin for highperformance off-shore motor and sailing yachts that remain in the water for anextended period of time
Ashland is committed to continuous evolution oftechnology and service solutions that promote health safetyand environmental protection around the world
reg Registered trademark and trade trademark of Ashland Inc Registered service mark of the American Chemistry Council
AME 6000 INF premium marine resin complies with Lloyds Register of Shippingrules for construction of small crafts
Additional information For more information on curing characteristics of AME 6000 INF infusion resin andadjustment of inhibitor (NLC-10) and peroxide (MCP-75) levels for optimal curingplease contact your Ashland representative
Handling and storage It is highly recommended that all material is stored at stable temperature under 20C preferably indoors and away from sunlight Prolonged storage outside ofrecommended conditions can influence liquid resin properties like viscosity and geltime It is also strongly recommended to mix resin thoroughly before use Shelf lifeof AME 6000 INF is three (3) months
Notice All information presented herein is believed to be accurate and reliable and isoffered solely for your consideration investigation and verification The informationis not to be taken as an express or implied warranty or representation for whichAshland assumes legal responsibility Any warranties including warranties ofmerchantability or non-infringement of intellectual property rights of third partiesare herewith expressly excluded
Since the users product formulations specific use applications and conditions ofuse are beyond the control of Ashland Ashland makes no warranty orrepresentation regarding the results which may be obtained by the user It shall bethe responsibility of the user to determine the suitability of any of the productsmentioned for the users specific application
Ashland requests that the customer reads understands and complies with theinformation contained herein and the current Material Safety Data Sheet
More information EUROPEAN HEADQUARTERSCNumancia 185 8ordm 1a08034 BarcelonaSPAIN Phone +34 93 206 51 20Fax +34 93 204 13 02
Ashland is committed to continuous evolution oftechnology and service solutions that promote health safetyand environmental protection around the world
reg Registered trademark and trade trademark of Ashland Inc Registered service mark of the American Chemistry Council
SELCOM SRL via della Torre n 17 31010 FREGONA (TV) ITALY phone +39 0438 585166 modem fax +39 0438 585172 manual fax +39 0438 916049
cap soc EURO 10149000 cod fisc e pi IT 02369430265 trib Treviso n 33642 reg soc cciaa Treviso n 206094 M estero TV 028944 E-mail infoselcom-srlcom
MULTIAXIAL TECHNOLOGY (NCF) unidirectional amp stitched multiaxial fabrics in glass carbon aramid and hybrids for the composite industry internet wwwselcom-srlcom
TYPE APPROVED PRODUCT ndash CERTIFICATE NO K-4015
Confidentiality Statement The information data and charts embodied in this Technical Data Sheet (TDS) are strictly confidential and are supplied on the understanding that they will be held confidentially and not disclosed to third parties without the prior written consent of Selcom srl with registered office in 31010 Fregona (TV) ITALY-Via Della Torre no 17 ndashFor further info please contact Selcom srl at infoselcom-srlcom or fax to no +39 0438 58 51 72 91 60 49 SELCOM Srl is a weaver of technical textiles from continuous filaments (rovings) All information supplied by or on behalf of SELCOM Srl in relation to its products whether in the nature of data recommendations or otherwise has been given in good faith and in compliance with technical and commercial information supplied by raw materials (fibre) manufacturers All information aforementioned are supported by its own experience and believed reliable but SELCOM Srl declines all responsibility in respect of the application processing ore use of the aforementioned information or any consequence thereof The buyer undertakes all liability in respect of the application processing or use of the aforementioned information or product whose quality and other properties he shall verify or any consequence thereof SELCOM Srl believes that it is the user that shall determine the suitability of a product for its end-use and the user that assures all liability in connection therewith M10-1-02DOC Ed01-Rev00-120510
Technical Data Sheet
PRODUCT NAME UNIEUNIEUNIEUNIE1200M1200M1200M1200M100100100100 Unidirectional fabric 0ordm in ldquoErdquo glass
Codice 01111001200
Characteristics for fabric lunghezza rotolo - standard roll length mtl 50 plusmn 1 mtl
larghezza rotolo - standard roll width mm 1270 plusmn 10 mm
peso netto rotolo - net roll weight Kg 865 plusmn 3
allungamento a rottura mdash elongation at break 35 - 4
Determined from resin impregnated rovings according to ASTM D-2343These informations can be used for material selection purposes only Quality Assurance Fregona ligrave 180113 Ing Giovanni Fardin
NB THIS DOCUMENT IS COMPUTER GENERATED AND ITrsquoS VALID WITHOUT SIGNATURE
angle areal weight areal weight
tolerance grmsup2 tolerance
0ordm - L4 83 8 plusmn 3
0ordm plusmn 1ordm L4 4800 - 2400 1200 plusmn 3
90ordm plusmn 1ordm L4 300 50 plusmn 3
random - L4 2600 100 plusmn 3
- - 1358 plusmn 3
layers plan texfiber
Polyester yarn
TOTAL grmsup2
E glass PPG Roving 2002
E glass PPG Roving 2002
E glass PPG Roving 7864
59
Forord
Sammendrag
Innhold
Figurliste
Tabelliste
Innledning
Bakgrunn for oppgaven
Problemomraringde og forskersposlashrsmaringl
Avgrensing av masteroppgaven
Masteroppgavens oppbygning
Metode
Litteraturstudie
Laboratorieforsoslashk
Validitet og reliabilitet
Teori
Regler og forskrifter
Utmatting i fiberkompositter
S-N kurven
Miner - Palmgrens delskadehypotese
Utmatting i et lamina med last parallelt med fibrene
Reduksjon av statisk styrke grunnet permanent statisk belastning
Reduksjon av statisk styrke grunnet dynamisk belastning S-N kurven
Analyse av sammenhenger
Lineaeligr regresjon
Hvor god er modellen
Plateproduksjon paring NORSAFE
Resininjesering
Proslashvelegemer
Testmaskiner
Dynamisk strekkproslashvemaskin
Statisk strekkproslashvemaskin
Bestemmelse av fiberinnhold og lagoppbygging
Fiberinnhold prosedyre
Lagoppbygging
Teoretisk tykkelse
Resultat og analyse
Strekkfasthet
Stress rupture
Stress rupture basert paring maringlt toslashyning
Stress rupture basert paring estimert toslashyning
Lineaeligr regresjon av stress rupture
Utvikling av S-N kurve
Lineaeligr regresjon av dynamisk utmatting
Endring av dynamisk regresjonskurve ved statisk utmatting
Konklusjon
Forslag til videre arbeid
Litteraturliste
Appendix
Appendix Resultat fiberinnhold
Appendix Stress Rupture proslashvegeometri
Appendix Dynamisk utmatting proslashvegeometri
Appendix Statisk og deretter dynamisk utmatting proslashvegeometri
84 Endring av dynamisk regresjonskurve ved statisk utmatting 39
9 Konklusjon 45
91 Forslag til videre arbeid 46
Litteraturliste 47
Appendix 49
v
Figurliste
31 Last paringfoslashrt dynamisk med konstant amplitude [3] 632 S-N kurven fremstilt logaritmisk [3] 733 S-N diagram for forskjellige R-verdier [3] 834 Miner-Palmgrens hypotese for diskret og kontinuerlig
spenningsspektrum [13] 935 Fiberbrudd i ensrettede kompositter ved paringlasting parallelt med fiber [3] 1036 Utmattingslevetid for ensrettede kompositter under last parallelt med
fiber [3] 1137 Stress rupture kurve fra egne tester 1238 S-N kurve fra egne tester 13
41 Plateproduksjon 1542 Platen under vakuum og resininjesering 16
51 Skisse av proslashvelegemer [8] 1752 Proslashvelegemer 1853 Dogbone-proslashver 18
71 Muffelovn og proslashver 2172 Lagoppbygging 2473 Bilde av tverrsnitt i lysmikroskop 26
81 Spennings-toslashyningsdiagram strekkproslashver 2882 Spennings-toslashyningsdiagram strekkproslashver justert 2983 Stress rupture kurve maringlt 3184 Stress rupture kurve estimert 3285 Lineaeligr regresjon av maringlte data stress rupture 3486 Lineaeligr regresjon av estimerte data stress rupture 3587 Proslashver testet dynamisk 3688 S-N Kurve 3789 Lineaeligr regresjon S-N Kurve 39810 Sammenligning av data dynamisk mot statisk og dynamisk 41811 Sammenligning av data dynamisk mot statisk og dynamisk punkt SD4
utelatt 42812 Sammenligning av data dynamisk mot statisk og dynamisk estimert
kurvens start 43
vi
Tabelliste
71 Gjennomsnitt fiberinnhold proslashver 2372 Vektandel og densitet 2473 Vekt per areal 2574 Teoretiske tykkelser regnet ut 2575 Lagoppbygging 25
81 Strekkfasthet 2782 Stress rupture data maringlt toslashyning 3083 Stress rupture data estimert toslashyning 3284 Lineaeligr regresjon av maringlte verdier stress rupture 3385 Lineaeligr regresjon av estimerte verdier stress rupture 3586 Data dynamisk utmatting 3787 Lineaeligr regresjon dynamisk utmatting 3888 Statisk belastning foslashr dynamisk testing 4089 Dynamisk testing etter statisk belastning 40810 Data sammenligning regresjonskurver 44
821 Stress rupture basert paring maringlt toslashyning
I Tabell 82 er dataene med maringlte toslashyninger fra stress rupture testene presentert
skjematisk
Tabell 82 Stress rupture data maringlt toslashyning
Nr N t [min] εmaringlt σ [MPa] log(σ) log(t) log(εmaringlt)
1 27189 05 35 10098 300 -027 054
2 21484 05 35 7979 290 -026 054
3 22000 94 33 8171 291 097 052
4 22000 05 32 8171 291 -030 050
5 21000 08 30 7799 289 -008 048
6 20000 225 30 7428 287 135 047
7 20000 31160 27 7428 287 349 043
8 19000 1243 28 7057 285 209 045
9 18500 23405 26 6871 284 337 042
10 18500 67980 26 6871 284 383 041
11 18001 973 30 6686 283 199 048
12 18500 1860 26 6871 284 227 042
13 20000 88 29 7428 287 094 046
14 19000 589 28 7057 285 177 045
15 19000 204 28 7057 285 231 045
Proslashvegeometri finnes i Appendix B
I Figur 83 er dataene presentert logaritmisk med en regresjonslinje som viser
helningen Som det fremgaringr av resultatene fra de maringlte verdiene passer
regresjonslinjen relativt bra med dataene Stigningstallet til dataene er utregnet og det
er tatt utgangspunkt i stigningstall mellom to punkter i grafen som ser ut til aring stemme
bra med regresjonslinjen Det er valgt foslashlgende fra Tabell 82 Proslashve nr 4 og 9
Stigningstallet mellom log(ε) og log(t ) er regnet ut som vist i ligning 82 Dette blir et
visuelt estimat og en mer noslashyaktig metode er lineaeligr regresjon Lineaeligr regresjon for
stress rupture er utfoslashrt i underkapittel 823
β= ∆ log(εmaringlt)
∆ log(t )= 042minus050
337minus (minus030)=minus0022 (82)
30
Figur 83 Stress rupture kurve maringlt
822 Stress rupture basert paring estimert toslashyning
Dataene i Tabell 83 vist nedenfor inneholder det samme som Tabell 82 men her er
toslashyningen basert paring estimert E-modul Estimert E-modul er regnet ut bakgrunn av
undersoslashkt fiberinnhold i proslashvene mengde fiber i 0 og antagelse om strekkfasthet i
fiberen paring 72GPa I de etterfoslashlgende ligninger vises beregning av henholdsvis estimert
E-modul og toslashyning
E = E f middotφ f middotφ f 0 (83)
derE er estimert E-modul
E f er fiberens strekkfasthet ihht datablad = 72GPa
φ f er volumprosent fiber
φ f 0 er volumprosent fiber i 0 lag = 0889
ε= σ
E(84)
31
Tabell 83 Stress rupture data estimert toslashyning
Nr N t [min] φ f E [Gpa] εest log(t) log(εest)
1 27189 05 05822 373 27 -027 043
2 21484 05 05677 363 22 -026 034
3 22000 94 05307 340 24 097 038
4 22000 05 05140 329 25 -030 040
5 21000 08 05192 332 23 -008 037
6 20000 225 05631 360 21 135 031
7 20000 31160 05259 337 22 349 034
8 19000 1243 05088 326 22 209 034
9 18500 23405 04948 317 22 337 034
10 18500 67980 04946 317 22 383 034
11 18001 973 05704 365 18 199 026
12 18500 1860 05301 3393 20 227 031
13 20000 88 05300 3392 22 094 034
14 19000 589 05133 3286 21 177 033
15 19000 204 05525 3536 20 231 030
Proslashvegeometri finnes i Appendix B
Figur 84 Stress rupture kurve estimert
32
Dataene er fremstilt med estimert toslashyning for aring se om avvik kunne begrunnes ved aring
korrelere toslashyningen med proslashvenes fiberinnhold Ut fra grafen i Figur 84 ser det ut til
at det er stoslashrre avvik med bruk av estimerte toslashyninger enn de maringlte Naringr en estimerer
toslashyningene basert paring fibervolum korreleres resultatene for en feilkilde og det er
naturlig aring tenke at avvikene skulle blitt redusert Proslashveresultatene fra testingen i
fiberinnhold varierer mye noe som kan bidra til at tallene ikke gir saring gode estimater
som tenkt I tillegg er det kun eacuten feilkilde som neglisjeres og det kan vaeligre andre
faktorer som bidrar til spredning Dersom en kunne korrelere for alle feilkilder ville
det muligens blitt et bedre estimat
Platene er produsert i produksjonshallen hos NORSAFE og dette er gjort manuelt
Proslashvestykkene er kuttet slipt og paringlimt tabs paring laboratoriet paring UiA Her inngaringr det
flere feilkilder som kan foslashre til avvik Fiberens retning og krumning spiller stor rolle paring
styrken og om ikke alle fiberene ligger helt rett vil dette bidra til variasjon
Stigningstallet β for de estimerte dataene er regnet ut i ligning 85 Dataene som er
valgt for aring regne ut stigningstallet er fra proslashvene som ser ut til aring passe best til
regresjonslinjen proslashve nr 5 og 8 Stigningstallet er foslashlgende
β= ∆ log(εest)
∆ log(t )= 034minus039
209minus (minus008)=minus0023 (85)
823 Lineaeligr regresjon av stress rupture
Ved aring utfoslashre en lineaeligr regresjon paring dataene faringr en et bedre estimat paring stigningstallet til
regresjonskurven Det er utfoslashrt lineaeligr regresjon for begge datasettene baringde med maringlte
og estimerte toslashyninger
Tabell 84 Lineaeligr regresjon av maringlte verdier stress rupture
Parameter Estimat Standardavvik
α 0510518 0008714
β -0026712 0004215
R2 07555
33
I Tabell 84 er resultatet fra lineaeligr regresjonen til datasettet med maringlte toslashyninger
presentert og i Figur 85 er regresjonen presentert grafisk β representerer estimatet paring
helningen paring regresjonskurven og α representerer estimatet til ldquoskjaeligring med
y-aksenrdquo altsaring log(ε) Omregnet til ε er starten paring kurven 100510518 = 324
Ved bruk av lineaeligr regresjon uten aring ta hensyn til standardavvik vil stress rupture
kurven vaeligre som vist i ligning 86 basert paring ligning 81 nevnt tidligere i kapittelet
Standardavviket til toslashyningen er 0008714 og standardavviket til helningen er
0004215 Desto naeligrmere 1 verdien R2 er desto mer sannsynlig er regresjonen
Verdien R2 er 07555 og sier at regresjonslinjen passer godt til datasettet
log(ε) = log(ε0 fatigue)minusβ log(t ) (81)
log(ε) = log(324)minus00267log(t ) (86)
Figur 85 Lineaeligr regresjon av maringlte data stress rupture
Kurve for stress rupture brukt videre i oppgaven er vist i ligning 87 Her brukes
stigningstallet fra lineaeligr regresjonen og ε0fatigue = 35 som er toslashyningen fra
strekkproslashvingen altsaring ved t = 0 Det er valgt aring bruke toslashyningen fra den siste
strekkproslashven da de tre foslashrste ble utfoslashrt med loslashs kontramutter i den nederste bakken
og det ikke er helt kontroll paring faktisk toslashyning
log(ε) = log(35)minus00267log(t ) (87)
34
I Tabell 85 er lineaeligr regresjonen fra de estimerte toslashyningene presentert skjematisk og
i Figur 86 er regresjonen presentert grafisk Regresjonskurven basert paring lineaeligr
regresjon av de estimerte toslashyningene er presentert i ligning 88 Regresjonskurvens
start er 100367293 = 234 Standardavviket til toslashyningen er 0014110 og standardavviket
til helningen er 0006825 Verdien R2 er 0302 Dette sier at regresjonen ikke er like bra
som for maringlte verdier I Figur 86 vises avvikene og det er tydelig at regresjonslinjen
ikke passer like godt som for maringlte toslashyninger i Figur 85
log(ε) = log(234)minus001362log(t ) (88)
Tabell 85 Lineaeligr regresjon av estimerte verdier stress rupture
Parameter Estimat Standardavvik
α 0367293 0014110
β -0016186 0006825
R2 0302
Figur 86 Lineaeligr regresjon av estimerte data stress rupture
35
83 Utvikling av S-N kurve
For aring se paring sammenhengen mellom dynamisk og statisk utmatting er det utviklet en
S-N kurve for materialet Som nevnt i teorikapittelet blir S-N kurven for kompositter
plottet med toslashyninger istedenfor spenninger
Bestemmelse av hvilke proslashver som var gjeldende etter testing har vaeligrt en utfordning
Det opplevdes ofte at bruddet oppstod i omraringdet der tabsen er paringlimt De proslashvene der
dette skjedde er utelatt fra resultatene for eksempel de fire proslashvene til hoslashyre (proslashve
D9 D10 D12 og D13) paring Figur 87 Dette er gjort for aring ha proslashver med mest mulig likt
bruddbildeforloslashp for aring redusere feilkilder
Figur 87 Proslashver testet dynamisk
I Tabell 86 er dataene fra den dynamiske proslashvingen presentert I utgangspunktet skulle
det brukes R-verdi = 01 som er R-verdien DNV bruker men under proslashvingen viste det
seg at med saring lav R-verdi gikk proslashven relativt fort i kompresjon grunnet forlengelse
av proslashvene I de foslashrste syklene ble proslashvene utvidet nok i lengderetning til at de gikk i
kompresjon Derfor ble det valgt aring legge seg litt over R= 01 Ut fra erfaring fra de fem
foslashrste proslashvene er det valgt en minste toslashyning paring 04 mm som gir en toslashyning paring 027
R-verdien ligger i omraringdet paring 02 til 025 Proslashveresultatene som er presentert er de med
likt bruddforloslashp og er de data som er brukt for aring regne ut S-N kurven
36
Tabell 86 Data dynamisk utmatting
Proslashve kNmin kNmax mmmin mmmax Ant N ε log(N) log(ε)
D6 288 1150 04 19 4300 127 363 01047
D7 245 1180 04 2 1678 133 322 01264
D8 294 1140 05 2 1367 133 314 01296
D14 252 1285 04 22 643 147 281 01652
D15 261 1300 04 21 1292 140 311 01483
D16 235 1260 04 22 994 147 300 01692
D18 280 1290 04 22 977 147 299 01722
D19 280 1330 04 22 695 147 284 01742
D20 289 1380 04 22 937 147 297 01725
D21 245 1230 04 22 937 147 297 01655
D25 274 1120 04 19 2497 127 340 01088
D26 277 1120 04 19 2027 127 331 01047
Proslashvegeometri finnes i Appendix C
Figur 88 S-N Kurve
37
I Figur 88 er dataene fra den dynamiske testingen presentert logaritmisk
Regresjonslinjen viser at det er stor spredning paring proslashvene Punktene som passer best
paring regresjonslinjen er fra proslashve D15 og D19 Stigningstallet disse gir er regnet ut i
ligning 89
α= ∆ log(ε)
∆ log(N )= 01483minus01742
311minus284=minus01 (89)
831 Lineaeligr regresjon av dynamisk utmatting
I Tabell 87 er resultatet fra lineaeligr regresjonen fra datasettet med dynamisk utmatting
presentert β representerer estimatet paring helningen paring regresjonskurven og α
representerer estimatet til ldquoskjaeligring med y-aksenrdquo altsaring log(ε) Omregnet til ε er
starten paring kurven 1004758 = 299 Ved bruk av lineaeligr regresjon vil regresjonskurven
for dynamisk utmatting vaeligre som presentert i ligning 811 basert paring ligning 810 fra
DNV [2] Standardavviket til toslashyningen er 0048 og standardavviket paring helningen er
0015 Verdien R2 er 08322 noe som sier at regresjonslinjen passer godt til
datasettet
log(ε) = log(ε0 fatigue)minusα log(N ) (810)
log(ε) = log(299)minus0107log(N ) (811)
Tabell 87 Lineaeligr regresjon dynamisk utmatting
Parameter Estimat Standardavvik
α 047578 004755
β -010718 001522
R2 08322
38
Figur 89 Lineaeligr regresjon S-N Kurve
84 Endring av dynamisk regresjonskurve ved statisk
utmatting
For aring undersoslashke sammenhengen mellom statisk og dynamisk utmatting er det utfoslashrt
proslashver som foslashrst er belastet statisk over en gitt tid for deretter aring teste de samme
proslashvene under dynamisk utmatting Det ble bestemt at det skulle forsoslashkes aring belaste
proslashvene under statisk belastning med Miners sum = 075
Det har vist seg aring vaeligre vanskelig aring spesifisere noslashyaktig Miners sum paring bakgrunn av
dataene Det ble foslashrst proslashvd aring legge seg paring et nivaring utregnet med stress rupture kurven
Med en hoslashy last gikk flere proslashver i brudd relativt tidlig grunnet stor spredning
Maringten dette ble loslashst paring var aring se paring dataene fra stress rupture og legge seg paring et punkt
som er naeligr brudd Fra Tabell 82 er det en proslashve som er belastet med 19kN med t =1243 minutter og tre proslashver som er belastet med 185kN som har staringtt i henholdsvis
186 2340 og 6798 minutter Det er paring bakgrunn av disse dataene valgt aring legge seg paring
en last paring 1875kN i 100 minutter for aring vaeligre sikker paring at proslashvene ikke garingr i brudd og
allikevel ligger naeligr bruddgrensen De proslashvene som gikk i brudd foslashr 100 minutter var
garingtt er overfoslashrt til stress rupture dataene
39
Det har vaeligrt utfordrende aring definere noslashyaktig toslashyningsnivaring og ut fra kurvene kunne
proslashver med valgt belastning garing i brudd fra i underkant av 100 til 6000 minutter
I Tabell 88 og Tabell 89 er proslashvedataene fra testingen presentert med henholdsvis
AME 6000 INF premium marine resin is a preaccelerated non-thixotropic epoxyvinyl ester based infusion resin AME 6000 INF resin is used in construction of highperformance marine composites offering
- Superior laminate strength- High heat resistance- Good surface quality- Excellent hydrolysis resistance
Typical liquid resinproperties
Property at 23 C Value Unit MethodViscosity Brookfield (5 rpm) 250 mPas ISO 2555Viscosity Cone amp Plate 250 mPas ISO 2884Styrene content 35 SFS 4864Geltime (15Norox MCP-75) 35 min D006Geltime (03NLC-10+15Norox MCP-75) 120 min D006(See Additional information)
Typical cured resinproperties
Property Value Unit MethodPostcured for 2h at 60 CTensile Strength 81 MPa ASTM D-638Tensile Modulus 35 GPa ASTM D-638Tensile Elongation 42 ASTM D-638Flexural Strength 131 MPa ASTM D-790Flexural Modulus 37 GPa ASTM D-790Heat Deflection Temperature 79 C ASTM D-648 Postcured for 2 hours at 138 C Tensile Strength 89 MPa ASTM D-638Tensile Modulus 37 GPa ASTM D-638Tensile Elongation 35 ASTM D-638Flexural Strength 137 MPa ASTM D-790Flexural Modulus 38 GPa ASTM D-790Heat Deflection Temperature 124 C ASTM D-648
Application and use AME 6000 INF resin is especially recommended for marine applications using theinfusion process AME 6000 INF is designed as a premium resin for highperformance off-shore motor and sailing yachts that remain in the water for anextended period of time
Ashland is committed to continuous evolution oftechnology and service solutions that promote health safetyand environmental protection around the world
reg Registered trademark and trade trademark of Ashland Inc Registered service mark of the American Chemistry Council
AME 6000 INF premium marine resin complies with Lloyds Register of Shippingrules for construction of small crafts
Additional information For more information on curing characteristics of AME 6000 INF infusion resin andadjustment of inhibitor (NLC-10) and peroxide (MCP-75) levels for optimal curingplease contact your Ashland representative
Handling and storage It is highly recommended that all material is stored at stable temperature under 20C preferably indoors and away from sunlight Prolonged storage outside ofrecommended conditions can influence liquid resin properties like viscosity and geltime It is also strongly recommended to mix resin thoroughly before use Shelf lifeof AME 6000 INF is three (3) months
Notice All information presented herein is believed to be accurate and reliable and isoffered solely for your consideration investigation and verification The informationis not to be taken as an express or implied warranty or representation for whichAshland assumes legal responsibility Any warranties including warranties ofmerchantability or non-infringement of intellectual property rights of third partiesare herewith expressly excluded
Since the users product formulations specific use applications and conditions ofuse are beyond the control of Ashland Ashland makes no warranty orrepresentation regarding the results which may be obtained by the user It shall bethe responsibility of the user to determine the suitability of any of the productsmentioned for the users specific application
Ashland requests that the customer reads understands and complies with theinformation contained herein and the current Material Safety Data Sheet
More information EUROPEAN HEADQUARTERSCNumancia 185 8ordm 1a08034 BarcelonaSPAIN Phone +34 93 206 51 20Fax +34 93 204 13 02
Ashland is committed to continuous evolution oftechnology and service solutions that promote health safetyand environmental protection around the world
reg Registered trademark and trade trademark of Ashland Inc Registered service mark of the American Chemistry Council
SELCOM SRL via della Torre n 17 31010 FREGONA (TV) ITALY phone +39 0438 585166 modem fax +39 0438 585172 manual fax +39 0438 916049
cap soc EURO 10149000 cod fisc e pi IT 02369430265 trib Treviso n 33642 reg soc cciaa Treviso n 206094 M estero TV 028944 E-mail infoselcom-srlcom
MULTIAXIAL TECHNOLOGY (NCF) unidirectional amp stitched multiaxial fabrics in glass carbon aramid and hybrids for the composite industry internet wwwselcom-srlcom
TYPE APPROVED PRODUCT ndash CERTIFICATE NO K-4015
Confidentiality Statement The information data and charts embodied in this Technical Data Sheet (TDS) are strictly confidential and are supplied on the understanding that they will be held confidentially and not disclosed to third parties without the prior written consent of Selcom srl with registered office in 31010 Fregona (TV) ITALY-Via Della Torre no 17 ndashFor further info please contact Selcom srl at infoselcom-srlcom or fax to no +39 0438 58 51 72 91 60 49 SELCOM Srl is a weaver of technical textiles from continuous filaments (rovings) All information supplied by or on behalf of SELCOM Srl in relation to its products whether in the nature of data recommendations or otherwise has been given in good faith and in compliance with technical and commercial information supplied by raw materials (fibre) manufacturers All information aforementioned are supported by its own experience and believed reliable but SELCOM Srl declines all responsibility in respect of the application processing ore use of the aforementioned information or any consequence thereof The buyer undertakes all liability in respect of the application processing or use of the aforementioned information or product whose quality and other properties he shall verify or any consequence thereof SELCOM Srl believes that it is the user that shall determine the suitability of a product for its end-use and the user that assures all liability in connection therewith M10-1-02DOC Ed01-Rev00-120510
Technical Data Sheet
PRODUCT NAME UNIEUNIEUNIEUNIE1200M1200M1200M1200M100100100100 Unidirectional fabric 0ordm in ldquoErdquo glass
Codice 01111001200
Characteristics for fabric lunghezza rotolo - standard roll length mtl 50 plusmn 1 mtl
larghezza rotolo - standard roll width mm 1270 plusmn 10 mm
peso netto rotolo - net roll weight Kg 865 plusmn 3
allungamento a rottura mdash elongation at break 35 - 4
Determined from resin impregnated rovings according to ASTM D-2343These informations can be used for material selection purposes only Quality Assurance Fregona ligrave 180113 Ing Giovanni Fardin
NB THIS DOCUMENT IS COMPUTER GENERATED AND ITrsquoS VALID WITHOUT SIGNATURE
angle areal weight areal weight
tolerance grmsup2 tolerance
0ordm - L4 83 8 plusmn 3
0ordm plusmn 1ordm L4 4800 - 2400 1200 plusmn 3
90ordm plusmn 1ordm L4 300 50 plusmn 3
random - L4 2600 100 plusmn 3
- - 1358 plusmn 3
layers plan texfiber
Polyester yarn
TOTAL grmsup2
E glass PPG Roving 2002
E glass PPG Roving 2002
E glass PPG Roving 7864
59
Forord
Sammendrag
Innhold
Figurliste
Tabelliste
Innledning
Bakgrunn for oppgaven
Problemomraringde og forskersposlashrsmaringl
Avgrensing av masteroppgaven
Masteroppgavens oppbygning
Metode
Litteraturstudie
Laboratorieforsoslashk
Validitet og reliabilitet
Teori
Regler og forskrifter
Utmatting i fiberkompositter
S-N kurven
Miner - Palmgrens delskadehypotese
Utmatting i et lamina med last parallelt med fibrene
Reduksjon av statisk styrke grunnet permanent statisk belastning
Reduksjon av statisk styrke grunnet dynamisk belastning S-N kurven
Analyse av sammenhenger
Lineaeligr regresjon
Hvor god er modellen
Plateproduksjon paring NORSAFE
Resininjesering
Proslashvelegemer
Testmaskiner
Dynamisk strekkproslashvemaskin
Statisk strekkproslashvemaskin
Bestemmelse av fiberinnhold og lagoppbygging
Fiberinnhold prosedyre
Lagoppbygging
Teoretisk tykkelse
Resultat og analyse
Strekkfasthet
Stress rupture
Stress rupture basert paring maringlt toslashyning
Stress rupture basert paring estimert toslashyning
Lineaeligr regresjon av stress rupture
Utvikling av S-N kurve
Lineaeligr regresjon av dynamisk utmatting
Endring av dynamisk regresjonskurve ved statisk utmatting
Konklusjon
Forslag til videre arbeid
Litteraturliste
Appendix
Appendix Resultat fiberinnhold
Appendix Stress Rupture proslashvegeometri
Appendix Dynamisk utmatting proslashvegeometri
Appendix Statisk og deretter dynamisk utmatting proslashvegeometri
31 Last paringfoslashrt dynamisk med konstant amplitude [3] 632 S-N kurven fremstilt logaritmisk [3] 733 S-N diagram for forskjellige R-verdier [3] 834 Miner-Palmgrens hypotese for diskret og kontinuerlig
spenningsspektrum [13] 935 Fiberbrudd i ensrettede kompositter ved paringlasting parallelt med fiber [3] 1036 Utmattingslevetid for ensrettede kompositter under last parallelt med
fiber [3] 1137 Stress rupture kurve fra egne tester 1238 S-N kurve fra egne tester 13
41 Plateproduksjon 1542 Platen under vakuum og resininjesering 16
51 Skisse av proslashvelegemer [8] 1752 Proslashvelegemer 1853 Dogbone-proslashver 18
71 Muffelovn og proslashver 2172 Lagoppbygging 2473 Bilde av tverrsnitt i lysmikroskop 26
81 Spennings-toslashyningsdiagram strekkproslashver 2882 Spennings-toslashyningsdiagram strekkproslashver justert 2983 Stress rupture kurve maringlt 3184 Stress rupture kurve estimert 3285 Lineaeligr regresjon av maringlte data stress rupture 3486 Lineaeligr regresjon av estimerte data stress rupture 3587 Proslashver testet dynamisk 3688 S-N Kurve 3789 Lineaeligr regresjon S-N Kurve 39810 Sammenligning av data dynamisk mot statisk og dynamisk 41811 Sammenligning av data dynamisk mot statisk og dynamisk punkt SD4
utelatt 42812 Sammenligning av data dynamisk mot statisk og dynamisk estimert
kurvens start 43
vi
Tabelliste
71 Gjennomsnitt fiberinnhold proslashver 2372 Vektandel og densitet 2473 Vekt per areal 2574 Teoretiske tykkelser regnet ut 2575 Lagoppbygging 25
81 Strekkfasthet 2782 Stress rupture data maringlt toslashyning 3083 Stress rupture data estimert toslashyning 3284 Lineaeligr regresjon av maringlte verdier stress rupture 3385 Lineaeligr regresjon av estimerte verdier stress rupture 3586 Data dynamisk utmatting 3787 Lineaeligr regresjon dynamisk utmatting 3888 Statisk belastning foslashr dynamisk testing 4089 Dynamisk testing etter statisk belastning 40810 Data sammenligning regresjonskurver 44
821 Stress rupture basert paring maringlt toslashyning
I Tabell 82 er dataene med maringlte toslashyninger fra stress rupture testene presentert
skjematisk
Tabell 82 Stress rupture data maringlt toslashyning
Nr N t [min] εmaringlt σ [MPa] log(σ) log(t) log(εmaringlt)
1 27189 05 35 10098 300 -027 054
2 21484 05 35 7979 290 -026 054
3 22000 94 33 8171 291 097 052
4 22000 05 32 8171 291 -030 050
5 21000 08 30 7799 289 -008 048
6 20000 225 30 7428 287 135 047
7 20000 31160 27 7428 287 349 043
8 19000 1243 28 7057 285 209 045
9 18500 23405 26 6871 284 337 042
10 18500 67980 26 6871 284 383 041
11 18001 973 30 6686 283 199 048
12 18500 1860 26 6871 284 227 042
13 20000 88 29 7428 287 094 046
14 19000 589 28 7057 285 177 045
15 19000 204 28 7057 285 231 045
Proslashvegeometri finnes i Appendix B
I Figur 83 er dataene presentert logaritmisk med en regresjonslinje som viser
helningen Som det fremgaringr av resultatene fra de maringlte verdiene passer
regresjonslinjen relativt bra med dataene Stigningstallet til dataene er utregnet og det
er tatt utgangspunkt i stigningstall mellom to punkter i grafen som ser ut til aring stemme
bra med regresjonslinjen Det er valgt foslashlgende fra Tabell 82 Proslashve nr 4 og 9
Stigningstallet mellom log(ε) og log(t ) er regnet ut som vist i ligning 82 Dette blir et
visuelt estimat og en mer noslashyaktig metode er lineaeligr regresjon Lineaeligr regresjon for
stress rupture er utfoslashrt i underkapittel 823
β= ∆ log(εmaringlt)
∆ log(t )= 042minus050
337minus (minus030)=minus0022 (82)
30
Figur 83 Stress rupture kurve maringlt
822 Stress rupture basert paring estimert toslashyning
Dataene i Tabell 83 vist nedenfor inneholder det samme som Tabell 82 men her er
toslashyningen basert paring estimert E-modul Estimert E-modul er regnet ut bakgrunn av
undersoslashkt fiberinnhold i proslashvene mengde fiber i 0 og antagelse om strekkfasthet i
fiberen paring 72GPa I de etterfoslashlgende ligninger vises beregning av henholdsvis estimert
E-modul og toslashyning
E = E f middotφ f middotφ f 0 (83)
derE er estimert E-modul
E f er fiberens strekkfasthet ihht datablad = 72GPa
φ f er volumprosent fiber
φ f 0 er volumprosent fiber i 0 lag = 0889
ε= σ
E(84)
31
Tabell 83 Stress rupture data estimert toslashyning
Nr N t [min] φ f E [Gpa] εest log(t) log(εest)
1 27189 05 05822 373 27 -027 043
2 21484 05 05677 363 22 -026 034
3 22000 94 05307 340 24 097 038
4 22000 05 05140 329 25 -030 040
5 21000 08 05192 332 23 -008 037
6 20000 225 05631 360 21 135 031
7 20000 31160 05259 337 22 349 034
8 19000 1243 05088 326 22 209 034
9 18500 23405 04948 317 22 337 034
10 18500 67980 04946 317 22 383 034
11 18001 973 05704 365 18 199 026
12 18500 1860 05301 3393 20 227 031
13 20000 88 05300 3392 22 094 034
14 19000 589 05133 3286 21 177 033
15 19000 204 05525 3536 20 231 030
Proslashvegeometri finnes i Appendix B
Figur 84 Stress rupture kurve estimert
32
Dataene er fremstilt med estimert toslashyning for aring se om avvik kunne begrunnes ved aring
korrelere toslashyningen med proslashvenes fiberinnhold Ut fra grafen i Figur 84 ser det ut til
at det er stoslashrre avvik med bruk av estimerte toslashyninger enn de maringlte Naringr en estimerer
toslashyningene basert paring fibervolum korreleres resultatene for en feilkilde og det er
naturlig aring tenke at avvikene skulle blitt redusert Proslashveresultatene fra testingen i
fiberinnhold varierer mye noe som kan bidra til at tallene ikke gir saring gode estimater
som tenkt I tillegg er det kun eacuten feilkilde som neglisjeres og det kan vaeligre andre
faktorer som bidrar til spredning Dersom en kunne korrelere for alle feilkilder ville
det muligens blitt et bedre estimat
Platene er produsert i produksjonshallen hos NORSAFE og dette er gjort manuelt
Proslashvestykkene er kuttet slipt og paringlimt tabs paring laboratoriet paring UiA Her inngaringr det
flere feilkilder som kan foslashre til avvik Fiberens retning og krumning spiller stor rolle paring
styrken og om ikke alle fiberene ligger helt rett vil dette bidra til variasjon
Stigningstallet β for de estimerte dataene er regnet ut i ligning 85 Dataene som er
valgt for aring regne ut stigningstallet er fra proslashvene som ser ut til aring passe best til
regresjonslinjen proslashve nr 5 og 8 Stigningstallet er foslashlgende
β= ∆ log(εest)
∆ log(t )= 034minus039
209minus (minus008)=minus0023 (85)
823 Lineaeligr regresjon av stress rupture
Ved aring utfoslashre en lineaeligr regresjon paring dataene faringr en et bedre estimat paring stigningstallet til
regresjonskurven Det er utfoslashrt lineaeligr regresjon for begge datasettene baringde med maringlte
og estimerte toslashyninger
Tabell 84 Lineaeligr regresjon av maringlte verdier stress rupture
Parameter Estimat Standardavvik
α 0510518 0008714
β -0026712 0004215
R2 07555
33
I Tabell 84 er resultatet fra lineaeligr regresjonen til datasettet med maringlte toslashyninger
presentert og i Figur 85 er regresjonen presentert grafisk β representerer estimatet paring
helningen paring regresjonskurven og α representerer estimatet til ldquoskjaeligring med
y-aksenrdquo altsaring log(ε) Omregnet til ε er starten paring kurven 100510518 = 324
Ved bruk av lineaeligr regresjon uten aring ta hensyn til standardavvik vil stress rupture
kurven vaeligre som vist i ligning 86 basert paring ligning 81 nevnt tidligere i kapittelet
Standardavviket til toslashyningen er 0008714 og standardavviket til helningen er
0004215 Desto naeligrmere 1 verdien R2 er desto mer sannsynlig er regresjonen
Verdien R2 er 07555 og sier at regresjonslinjen passer godt til datasettet
log(ε) = log(ε0 fatigue)minusβ log(t ) (81)
log(ε) = log(324)minus00267log(t ) (86)
Figur 85 Lineaeligr regresjon av maringlte data stress rupture
Kurve for stress rupture brukt videre i oppgaven er vist i ligning 87 Her brukes
stigningstallet fra lineaeligr regresjonen og ε0fatigue = 35 som er toslashyningen fra
strekkproslashvingen altsaring ved t = 0 Det er valgt aring bruke toslashyningen fra den siste
strekkproslashven da de tre foslashrste ble utfoslashrt med loslashs kontramutter i den nederste bakken
og det ikke er helt kontroll paring faktisk toslashyning
log(ε) = log(35)minus00267log(t ) (87)
34
I Tabell 85 er lineaeligr regresjonen fra de estimerte toslashyningene presentert skjematisk og
i Figur 86 er regresjonen presentert grafisk Regresjonskurven basert paring lineaeligr
regresjon av de estimerte toslashyningene er presentert i ligning 88 Regresjonskurvens
start er 100367293 = 234 Standardavviket til toslashyningen er 0014110 og standardavviket
til helningen er 0006825 Verdien R2 er 0302 Dette sier at regresjonen ikke er like bra
som for maringlte verdier I Figur 86 vises avvikene og det er tydelig at regresjonslinjen
ikke passer like godt som for maringlte toslashyninger i Figur 85
log(ε) = log(234)minus001362log(t ) (88)
Tabell 85 Lineaeligr regresjon av estimerte verdier stress rupture
Parameter Estimat Standardavvik
α 0367293 0014110
β -0016186 0006825
R2 0302
Figur 86 Lineaeligr regresjon av estimerte data stress rupture
35
83 Utvikling av S-N kurve
For aring se paring sammenhengen mellom dynamisk og statisk utmatting er det utviklet en
S-N kurve for materialet Som nevnt i teorikapittelet blir S-N kurven for kompositter
plottet med toslashyninger istedenfor spenninger
Bestemmelse av hvilke proslashver som var gjeldende etter testing har vaeligrt en utfordning
Det opplevdes ofte at bruddet oppstod i omraringdet der tabsen er paringlimt De proslashvene der
dette skjedde er utelatt fra resultatene for eksempel de fire proslashvene til hoslashyre (proslashve
D9 D10 D12 og D13) paring Figur 87 Dette er gjort for aring ha proslashver med mest mulig likt
bruddbildeforloslashp for aring redusere feilkilder
Figur 87 Proslashver testet dynamisk
I Tabell 86 er dataene fra den dynamiske proslashvingen presentert I utgangspunktet skulle
det brukes R-verdi = 01 som er R-verdien DNV bruker men under proslashvingen viste det
seg at med saring lav R-verdi gikk proslashven relativt fort i kompresjon grunnet forlengelse
av proslashvene I de foslashrste syklene ble proslashvene utvidet nok i lengderetning til at de gikk i
kompresjon Derfor ble det valgt aring legge seg litt over R= 01 Ut fra erfaring fra de fem
foslashrste proslashvene er det valgt en minste toslashyning paring 04 mm som gir en toslashyning paring 027
R-verdien ligger i omraringdet paring 02 til 025 Proslashveresultatene som er presentert er de med
likt bruddforloslashp og er de data som er brukt for aring regne ut S-N kurven
36
Tabell 86 Data dynamisk utmatting
Proslashve kNmin kNmax mmmin mmmax Ant N ε log(N) log(ε)
D6 288 1150 04 19 4300 127 363 01047
D7 245 1180 04 2 1678 133 322 01264
D8 294 1140 05 2 1367 133 314 01296
D14 252 1285 04 22 643 147 281 01652
D15 261 1300 04 21 1292 140 311 01483
D16 235 1260 04 22 994 147 300 01692
D18 280 1290 04 22 977 147 299 01722
D19 280 1330 04 22 695 147 284 01742
D20 289 1380 04 22 937 147 297 01725
D21 245 1230 04 22 937 147 297 01655
D25 274 1120 04 19 2497 127 340 01088
D26 277 1120 04 19 2027 127 331 01047
Proslashvegeometri finnes i Appendix C
Figur 88 S-N Kurve
37
I Figur 88 er dataene fra den dynamiske testingen presentert logaritmisk
Regresjonslinjen viser at det er stor spredning paring proslashvene Punktene som passer best
paring regresjonslinjen er fra proslashve D15 og D19 Stigningstallet disse gir er regnet ut i
ligning 89
α= ∆ log(ε)
∆ log(N )= 01483minus01742
311minus284=minus01 (89)
831 Lineaeligr regresjon av dynamisk utmatting
I Tabell 87 er resultatet fra lineaeligr regresjonen fra datasettet med dynamisk utmatting
presentert β representerer estimatet paring helningen paring regresjonskurven og α
representerer estimatet til ldquoskjaeligring med y-aksenrdquo altsaring log(ε) Omregnet til ε er
starten paring kurven 1004758 = 299 Ved bruk av lineaeligr regresjon vil regresjonskurven
for dynamisk utmatting vaeligre som presentert i ligning 811 basert paring ligning 810 fra
DNV [2] Standardavviket til toslashyningen er 0048 og standardavviket paring helningen er
0015 Verdien R2 er 08322 noe som sier at regresjonslinjen passer godt til
datasettet
log(ε) = log(ε0 fatigue)minusα log(N ) (810)
log(ε) = log(299)minus0107log(N ) (811)
Tabell 87 Lineaeligr regresjon dynamisk utmatting
Parameter Estimat Standardavvik
α 047578 004755
β -010718 001522
R2 08322
38
Figur 89 Lineaeligr regresjon S-N Kurve
84 Endring av dynamisk regresjonskurve ved statisk
utmatting
For aring undersoslashke sammenhengen mellom statisk og dynamisk utmatting er det utfoslashrt
proslashver som foslashrst er belastet statisk over en gitt tid for deretter aring teste de samme
proslashvene under dynamisk utmatting Det ble bestemt at det skulle forsoslashkes aring belaste
proslashvene under statisk belastning med Miners sum = 075
Det har vist seg aring vaeligre vanskelig aring spesifisere noslashyaktig Miners sum paring bakgrunn av
dataene Det ble foslashrst proslashvd aring legge seg paring et nivaring utregnet med stress rupture kurven
Med en hoslashy last gikk flere proslashver i brudd relativt tidlig grunnet stor spredning
Maringten dette ble loslashst paring var aring se paring dataene fra stress rupture og legge seg paring et punkt
som er naeligr brudd Fra Tabell 82 er det en proslashve som er belastet med 19kN med t =1243 minutter og tre proslashver som er belastet med 185kN som har staringtt i henholdsvis
186 2340 og 6798 minutter Det er paring bakgrunn av disse dataene valgt aring legge seg paring
en last paring 1875kN i 100 minutter for aring vaeligre sikker paring at proslashvene ikke garingr i brudd og
allikevel ligger naeligr bruddgrensen De proslashvene som gikk i brudd foslashr 100 minutter var
garingtt er overfoslashrt til stress rupture dataene
39
Det har vaeligrt utfordrende aring definere noslashyaktig toslashyningsnivaring og ut fra kurvene kunne
proslashver med valgt belastning garing i brudd fra i underkant av 100 til 6000 minutter
I Tabell 88 og Tabell 89 er proslashvedataene fra testingen presentert med henholdsvis
AME 6000 INF premium marine resin is a preaccelerated non-thixotropic epoxyvinyl ester based infusion resin AME 6000 INF resin is used in construction of highperformance marine composites offering
- Superior laminate strength- High heat resistance- Good surface quality- Excellent hydrolysis resistance
Typical liquid resinproperties
Property at 23 C Value Unit MethodViscosity Brookfield (5 rpm) 250 mPas ISO 2555Viscosity Cone amp Plate 250 mPas ISO 2884Styrene content 35 SFS 4864Geltime (15Norox MCP-75) 35 min D006Geltime (03NLC-10+15Norox MCP-75) 120 min D006(See Additional information)
Typical cured resinproperties
Property Value Unit MethodPostcured for 2h at 60 CTensile Strength 81 MPa ASTM D-638Tensile Modulus 35 GPa ASTM D-638Tensile Elongation 42 ASTM D-638Flexural Strength 131 MPa ASTM D-790Flexural Modulus 37 GPa ASTM D-790Heat Deflection Temperature 79 C ASTM D-648 Postcured for 2 hours at 138 C Tensile Strength 89 MPa ASTM D-638Tensile Modulus 37 GPa ASTM D-638Tensile Elongation 35 ASTM D-638Flexural Strength 137 MPa ASTM D-790Flexural Modulus 38 GPa ASTM D-790Heat Deflection Temperature 124 C ASTM D-648
Application and use AME 6000 INF resin is especially recommended for marine applications using theinfusion process AME 6000 INF is designed as a premium resin for highperformance off-shore motor and sailing yachts that remain in the water for anextended period of time
Ashland is committed to continuous evolution oftechnology and service solutions that promote health safetyand environmental protection around the world
reg Registered trademark and trade trademark of Ashland Inc Registered service mark of the American Chemistry Council
AME 6000 INF premium marine resin complies with Lloyds Register of Shippingrules for construction of small crafts
Additional information For more information on curing characteristics of AME 6000 INF infusion resin andadjustment of inhibitor (NLC-10) and peroxide (MCP-75) levels for optimal curingplease contact your Ashland representative
Handling and storage It is highly recommended that all material is stored at stable temperature under 20C preferably indoors and away from sunlight Prolonged storage outside ofrecommended conditions can influence liquid resin properties like viscosity and geltime It is also strongly recommended to mix resin thoroughly before use Shelf lifeof AME 6000 INF is three (3) months
Notice All information presented herein is believed to be accurate and reliable and isoffered solely for your consideration investigation and verification The informationis not to be taken as an express or implied warranty or representation for whichAshland assumes legal responsibility Any warranties including warranties ofmerchantability or non-infringement of intellectual property rights of third partiesare herewith expressly excluded
Since the users product formulations specific use applications and conditions ofuse are beyond the control of Ashland Ashland makes no warranty orrepresentation regarding the results which may be obtained by the user It shall bethe responsibility of the user to determine the suitability of any of the productsmentioned for the users specific application
Ashland requests that the customer reads understands and complies with theinformation contained herein and the current Material Safety Data Sheet
More information EUROPEAN HEADQUARTERSCNumancia 185 8ordm 1a08034 BarcelonaSPAIN Phone +34 93 206 51 20Fax +34 93 204 13 02
Ashland is committed to continuous evolution oftechnology and service solutions that promote health safetyand environmental protection around the world
reg Registered trademark and trade trademark of Ashland Inc Registered service mark of the American Chemistry Council
SELCOM SRL via della Torre n 17 31010 FREGONA (TV) ITALY phone +39 0438 585166 modem fax +39 0438 585172 manual fax +39 0438 916049
cap soc EURO 10149000 cod fisc e pi IT 02369430265 trib Treviso n 33642 reg soc cciaa Treviso n 206094 M estero TV 028944 E-mail infoselcom-srlcom
MULTIAXIAL TECHNOLOGY (NCF) unidirectional amp stitched multiaxial fabrics in glass carbon aramid and hybrids for the composite industry internet wwwselcom-srlcom
TYPE APPROVED PRODUCT ndash CERTIFICATE NO K-4015
Confidentiality Statement The information data and charts embodied in this Technical Data Sheet (TDS) are strictly confidential and are supplied on the understanding that they will be held confidentially and not disclosed to third parties without the prior written consent of Selcom srl with registered office in 31010 Fregona (TV) ITALY-Via Della Torre no 17 ndashFor further info please contact Selcom srl at infoselcom-srlcom or fax to no +39 0438 58 51 72 91 60 49 SELCOM Srl is a weaver of technical textiles from continuous filaments (rovings) All information supplied by or on behalf of SELCOM Srl in relation to its products whether in the nature of data recommendations or otherwise has been given in good faith and in compliance with technical and commercial information supplied by raw materials (fibre) manufacturers All information aforementioned are supported by its own experience and believed reliable but SELCOM Srl declines all responsibility in respect of the application processing ore use of the aforementioned information or any consequence thereof The buyer undertakes all liability in respect of the application processing or use of the aforementioned information or product whose quality and other properties he shall verify or any consequence thereof SELCOM Srl believes that it is the user that shall determine the suitability of a product for its end-use and the user that assures all liability in connection therewith M10-1-02DOC Ed01-Rev00-120510
Technical Data Sheet
PRODUCT NAME UNIEUNIEUNIEUNIE1200M1200M1200M1200M100100100100 Unidirectional fabric 0ordm in ldquoErdquo glass
Codice 01111001200
Characteristics for fabric lunghezza rotolo - standard roll length mtl 50 plusmn 1 mtl
larghezza rotolo - standard roll width mm 1270 plusmn 10 mm
peso netto rotolo - net roll weight Kg 865 plusmn 3
allungamento a rottura mdash elongation at break 35 - 4
Determined from resin impregnated rovings according to ASTM D-2343These informations can be used for material selection purposes only Quality Assurance Fregona ligrave 180113 Ing Giovanni Fardin
NB THIS DOCUMENT IS COMPUTER GENERATED AND ITrsquoS VALID WITHOUT SIGNATURE
angle areal weight areal weight
tolerance grmsup2 tolerance
0ordm - L4 83 8 plusmn 3
0ordm plusmn 1ordm L4 4800 - 2400 1200 plusmn 3
90ordm plusmn 1ordm L4 300 50 plusmn 3
random - L4 2600 100 plusmn 3
- - 1358 plusmn 3
layers plan texfiber
Polyester yarn
TOTAL grmsup2
E glass PPG Roving 2002
E glass PPG Roving 2002
E glass PPG Roving 7864
59
Forord
Sammendrag
Innhold
Figurliste
Tabelliste
Innledning
Bakgrunn for oppgaven
Problemomraringde og forskersposlashrsmaringl
Avgrensing av masteroppgaven
Masteroppgavens oppbygning
Metode
Litteraturstudie
Laboratorieforsoslashk
Validitet og reliabilitet
Teori
Regler og forskrifter
Utmatting i fiberkompositter
S-N kurven
Miner - Palmgrens delskadehypotese
Utmatting i et lamina med last parallelt med fibrene
Reduksjon av statisk styrke grunnet permanent statisk belastning
Reduksjon av statisk styrke grunnet dynamisk belastning S-N kurven
Analyse av sammenhenger
Lineaeligr regresjon
Hvor god er modellen
Plateproduksjon paring NORSAFE
Resininjesering
Proslashvelegemer
Testmaskiner
Dynamisk strekkproslashvemaskin
Statisk strekkproslashvemaskin
Bestemmelse av fiberinnhold og lagoppbygging
Fiberinnhold prosedyre
Lagoppbygging
Teoretisk tykkelse
Resultat og analyse
Strekkfasthet
Stress rupture
Stress rupture basert paring maringlt toslashyning
Stress rupture basert paring estimert toslashyning
Lineaeligr regresjon av stress rupture
Utvikling av S-N kurve
Lineaeligr regresjon av dynamisk utmatting
Endring av dynamisk regresjonskurve ved statisk utmatting
Konklusjon
Forslag til videre arbeid
Litteraturliste
Appendix
Appendix Resultat fiberinnhold
Appendix Stress Rupture proslashvegeometri
Appendix Dynamisk utmatting proslashvegeometri
Appendix Statisk og deretter dynamisk utmatting proslashvegeometri
821 Stress rupture basert paring maringlt toslashyning
I Tabell 82 er dataene med maringlte toslashyninger fra stress rupture testene presentert
skjematisk
Tabell 82 Stress rupture data maringlt toslashyning
Nr N t [min] εmaringlt σ [MPa] log(σ) log(t) log(εmaringlt)
1 27189 05 35 10098 300 -027 054
2 21484 05 35 7979 290 -026 054
3 22000 94 33 8171 291 097 052
4 22000 05 32 8171 291 -030 050
5 21000 08 30 7799 289 -008 048
6 20000 225 30 7428 287 135 047
7 20000 31160 27 7428 287 349 043
8 19000 1243 28 7057 285 209 045
9 18500 23405 26 6871 284 337 042
10 18500 67980 26 6871 284 383 041
11 18001 973 30 6686 283 199 048
12 18500 1860 26 6871 284 227 042
13 20000 88 29 7428 287 094 046
14 19000 589 28 7057 285 177 045
15 19000 204 28 7057 285 231 045
Proslashvegeometri finnes i Appendix B
I Figur 83 er dataene presentert logaritmisk med en regresjonslinje som viser
helningen Som det fremgaringr av resultatene fra de maringlte verdiene passer
regresjonslinjen relativt bra med dataene Stigningstallet til dataene er utregnet og det
er tatt utgangspunkt i stigningstall mellom to punkter i grafen som ser ut til aring stemme
bra med regresjonslinjen Det er valgt foslashlgende fra Tabell 82 Proslashve nr 4 og 9
Stigningstallet mellom log(ε) og log(t ) er regnet ut som vist i ligning 82 Dette blir et
visuelt estimat og en mer noslashyaktig metode er lineaeligr regresjon Lineaeligr regresjon for
stress rupture er utfoslashrt i underkapittel 823
β= ∆ log(εmaringlt)
∆ log(t )= 042minus050
337minus (minus030)=minus0022 (82)
30
Figur 83 Stress rupture kurve maringlt
822 Stress rupture basert paring estimert toslashyning
Dataene i Tabell 83 vist nedenfor inneholder det samme som Tabell 82 men her er
toslashyningen basert paring estimert E-modul Estimert E-modul er regnet ut bakgrunn av
undersoslashkt fiberinnhold i proslashvene mengde fiber i 0 og antagelse om strekkfasthet i
fiberen paring 72GPa I de etterfoslashlgende ligninger vises beregning av henholdsvis estimert
E-modul og toslashyning
E = E f middotφ f middotφ f 0 (83)
derE er estimert E-modul
E f er fiberens strekkfasthet ihht datablad = 72GPa
φ f er volumprosent fiber
φ f 0 er volumprosent fiber i 0 lag = 0889
ε= σ
E(84)
31
Tabell 83 Stress rupture data estimert toslashyning
Nr N t [min] φ f E [Gpa] εest log(t) log(εest)
1 27189 05 05822 373 27 -027 043
2 21484 05 05677 363 22 -026 034
3 22000 94 05307 340 24 097 038
4 22000 05 05140 329 25 -030 040
5 21000 08 05192 332 23 -008 037
6 20000 225 05631 360 21 135 031
7 20000 31160 05259 337 22 349 034
8 19000 1243 05088 326 22 209 034
9 18500 23405 04948 317 22 337 034
10 18500 67980 04946 317 22 383 034
11 18001 973 05704 365 18 199 026
12 18500 1860 05301 3393 20 227 031
13 20000 88 05300 3392 22 094 034
14 19000 589 05133 3286 21 177 033
15 19000 204 05525 3536 20 231 030
Proslashvegeometri finnes i Appendix B
Figur 84 Stress rupture kurve estimert
32
Dataene er fremstilt med estimert toslashyning for aring se om avvik kunne begrunnes ved aring
korrelere toslashyningen med proslashvenes fiberinnhold Ut fra grafen i Figur 84 ser det ut til
at det er stoslashrre avvik med bruk av estimerte toslashyninger enn de maringlte Naringr en estimerer
toslashyningene basert paring fibervolum korreleres resultatene for en feilkilde og det er
naturlig aring tenke at avvikene skulle blitt redusert Proslashveresultatene fra testingen i
fiberinnhold varierer mye noe som kan bidra til at tallene ikke gir saring gode estimater
som tenkt I tillegg er det kun eacuten feilkilde som neglisjeres og det kan vaeligre andre
faktorer som bidrar til spredning Dersom en kunne korrelere for alle feilkilder ville
det muligens blitt et bedre estimat
Platene er produsert i produksjonshallen hos NORSAFE og dette er gjort manuelt
Proslashvestykkene er kuttet slipt og paringlimt tabs paring laboratoriet paring UiA Her inngaringr det
flere feilkilder som kan foslashre til avvik Fiberens retning og krumning spiller stor rolle paring
styrken og om ikke alle fiberene ligger helt rett vil dette bidra til variasjon
Stigningstallet β for de estimerte dataene er regnet ut i ligning 85 Dataene som er
valgt for aring regne ut stigningstallet er fra proslashvene som ser ut til aring passe best til
regresjonslinjen proslashve nr 5 og 8 Stigningstallet er foslashlgende
β= ∆ log(εest)
∆ log(t )= 034minus039
209minus (minus008)=minus0023 (85)
823 Lineaeligr regresjon av stress rupture
Ved aring utfoslashre en lineaeligr regresjon paring dataene faringr en et bedre estimat paring stigningstallet til
regresjonskurven Det er utfoslashrt lineaeligr regresjon for begge datasettene baringde med maringlte
og estimerte toslashyninger
Tabell 84 Lineaeligr regresjon av maringlte verdier stress rupture
Parameter Estimat Standardavvik
α 0510518 0008714
β -0026712 0004215
R2 07555
33
I Tabell 84 er resultatet fra lineaeligr regresjonen til datasettet med maringlte toslashyninger
presentert og i Figur 85 er regresjonen presentert grafisk β representerer estimatet paring
helningen paring regresjonskurven og α representerer estimatet til ldquoskjaeligring med
y-aksenrdquo altsaring log(ε) Omregnet til ε er starten paring kurven 100510518 = 324
Ved bruk av lineaeligr regresjon uten aring ta hensyn til standardavvik vil stress rupture
kurven vaeligre som vist i ligning 86 basert paring ligning 81 nevnt tidligere i kapittelet
Standardavviket til toslashyningen er 0008714 og standardavviket til helningen er
0004215 Desto naeligrmere 1 verdien R2 er desto mer sannsynlig er regresjonen
Verdien R2 er 07555 og sier at regresjonslinjen passer godt til datasettet
log(ε) = log(ε0 fatigue)minusβ log(t ) (81)
log(ε) = log(324)minus00267log(t ) (86)
Figur 85 Lineaeligr regresjon av maringlte data stress rupture
Kurve for stress rupture brukt videre i oppgaven er vist i ligning 87 Her brukes
stigningstallet fra lineaeligr regresjonen og ε0fatigue = 35 som er toslashyningen fra
strekkproslashvingen altsaring ved t = 0 Det er valgt aring bruke toslashyningen fra den siste
strekkproslashven da de tre foslashrste ble utfoslashrt med loslashs kontramutter i den nederste bakken
og det ikke er helt kontroll paring faktisk toslashyning
log(ε) = log(35)minus00267log(t ) (87)
34
I Tabell 85 er lineaeligr regresjonen fra de estimerte toslashyningene presentert skjematisk og
i Figur 86 er regresjonen presentert grafisk Regresjonskurven basert paring lineaeligr
regresjon av de estimerte toslashyningene er presentert i ligning 88 Regresjonskurvens
start er 100367293 = 234 Standardavviket til toslashyningen er 0014110 og standardavviket
til helningen er 0006825 Verdien R2 er 0302 Dette sier at regresjonen ikke er like bra
som for maringlte verdier I Figur 86 vises avvikene og det er tydelig at regresjonslinjen
ikke passer like godt som for maringlte toslashyninger i Figur 85
log(ε) = log(234)minus001362log(t ) (88)
Tabell 85 Lineaeligr regresjon av estimerte verdier stress rupture
Parameter Estimat Standardavvik
α 0367293 0014110
β -0016186 0006825
R2 0302
Figur 86 Lineaeligr regresjon av estimerte data stress rupture
35
83 Utvikling av S-N kurve
For aring se paring sammenhengen mellom dynamisk og statisk utmatting er det utviklet en
S-N kurve for materialet Som nevnt i teorikapittelet blir S-N kurven for kompositter
plottet med toslashyninger istedenfor spenninger
Bestemmelse av hvilke proslashver som var gjeldende etter testing har vaeligrt en utfordning
Det opplevdes ofte at bruddet oppstod i omraringdet der tabsen er paringlimt De proslashvene der
dette skjedde er utelatt fra resultatene for eksempel de fire proslashvene til hoslashyre (proslashve
D9 D10 D12 og D13) paring Figur 87 Dette er gjort for aring ha proslashver med mest mulig likt
bruddbildeforloslashp for aring redusere feilkilder
Figur 87 Proslashver testet dynamisk
I Tabell 86 er dataene fra den dynamiske proslashvingen presentert I utgangspunktet skulle
det brukes R-verdi = 01 som er R-verdien DNV bruker men under proslashvingen viste det
seg at med saring lav R-verdi gikk proslashven relativt fort i kompresjon grunnet forlengelse
av proslashvene I de foslashrste syklene ble proslashvene utvidet nok i lengderetning til at de gikk i
kompresjon Derfor ble det valgt aring legge seg litt over R= 01 Ut fra erfaring fra de fem
foslashrste proslashvene er det valgt en minste toslashyning paring 04 mm som gir en toslashyning paring 027
R-verdien ligger i omraringdet paring 02 til 025 Proslashveresultatene som er presentert er de med
likt bruddforloslashp og er de data som er brukt for aring regne ut S-N kurven
36
Tabell 86 Data dynamisk utmatting
Proslashve kNmin kNmax mmmin mmmax Ant N ε log(N) log(ε)
D6 288 1150 04 19 4300 127 363 01047
D7 245 1180 04 2 1678 133 322 01264
D8 294 1140 05 2 1367 133 314 01296
D14 252 1285 04 22 643 147 281 01652
D15 261 1300 04 21 1292 140 311 01483
D16 235 1260 04 22 994 147 300 01692
D18 280 1290 04 22 977 147 299 01722
D19 280 1330 04 22 695 147 284 01742
D20 289 1380 04 22 937 147 297 01725
D21 245 1230 04 22 937 147 297 01655
D25 274 1120 04 19 2497 127 340 01088
D26 277 1120 04 19 2027 127 331 01047
Proslashvegeometri finnes i Appendix C
Figur 88 S-N Kurve
37
I Figur 88 er dataene fra den dynamiske testingen presentert logaritmisk
Regresjonslinjen viser at det er stor spredning paring proslashvene Punktene som passer best
paring regresjonslinjen er fra proslashve D15 og D19 Stigningstallet disse gir er regnet ut i
ligning 89
α= ∆ log(ε)
∆ log(N )= 01483minus01742
311minus284=minus01 (89)
831 Lineaeligr regresjon av dynamisk utmatting
I Tabell 87 er resultatet fra lineaeligr regresjonen fra datasettet med dynamisk utmatting
presentert β representerer estimatet paring helningen paring regresjonskurven og α
representerer estimatet til ldquoskjaeligring med y-aksenrdquo altsaring log(ε) Omregnet til ε er
starten paring kurven 1004758 = 299 Ved bruk av lineaeligr regresjon vil regresjonskurven
for dynamisk utmatting vaeligre som presentert i ligning 811 basert paring ligning 810 fra
DNV [2] Standardavviket til toslashyningen er 0048 og standardavviket paring helningen er
0015 Verdien R2 er 08322 noe som sier at regresjonslinjen passer godt til
datasettet
log(ε) = log(ε0 fatigue)minusα log(N ) (810)
log(ε) = log(299)minus0107log(N ) (811)
Tabell 87 Lineaeligr regresjon dynamisk utmatting
Parameter Estimat Standardavvik
α 047578 004755
β -010718 001522
R2 08322
38
Figur 89 Lineaeligr regresjon S-N Kurve
84 Endring av dynamisk regresjonskurve ved statisk
utmatting
For aring undersoslashke sammenhengen mellom statisk og dynamisk utmatting er det utfoslashrt
proslashver som foslashrst er belastet statisk over en gitt tid for deretter aring teste de samme
proslashvene under dynamisk utmatting Det ble bestemt at det skulle forsoslashkes aring belaste
proslashvene under statisk belastning med Miners sum = 075
Det har vist seg aring vaeligre vanskelig aring spesifisere noslashyaktig Miners sum paring bakgrunn av
dataene Det ble foslashrst proslashvd aring legge seg paring et nivaring utregnet med stress rupture kurven
Med en hoslashy last gikk flere proslashver i brudd relativt tidlig grunnet stor spredning
Maringten dette ble loslashst paring var aring se paring dataene fra stress rupture og legge seg paring et punkt
som er naeligr brudd Fra Tabell 82 er det en proslashve som er belastet med 19kN med t =1243 minutter og tre proslashver som er belastet med 185kN som har staringtt i henholdsvis
186 2340 og 6798 minutter Det er paring bakgrunn av disse dataene valgt aring legge seg paring
en last paring 1875kN i 100 minutter for aring vaeligre sikker paring at proslashvene ikke garingr i brudd og
allikevel ligger naeligr bruddgrensen De proslashvene som gikk i brudd foslashr 100 minutter var
garingtt er overfoslashrt til stress rupture dataene
39
Det har vaeligrt utfordrende aring definere noslashyaktig toslashyningsnivaring og ut fra kurvene kunne
proslashver med valgt belastning garing i brudd fra i underkant av 100 til 6000 minutter
I Tabell 88 og Tabell 89 er proslashvedataene fra testingen presentert med henholdsvis
AME 6000 INF premium marine resin is a preaccelerated non-thixotropic epoxyvinyl ester based infusion resin AME 6000 INF resin is used in construction of highperformance marine composites offering
- Superior laminate strength- High heat resistance- Good surface quality- Excellent hydrolysis resistance
Typical liquid resinproperties
Property at 23 C Value Unit MethodViscosity Brookfield (5 rpm) 250 mPas ISO 2555Viscosity Cone amp Plate 250 mPas ISO 2884Styrene content 35 SFS 4864Geltime (15Norox MCP-75) 35 min D006Geltime (03NLC-10+15Norox MCP-75) 120 min D006(See Additional information)
Typical cured resinproperties
Property Value Unit MethodPostcured for 2h at 60 CTensile Strength 81 MPa ASTM D-638Tensile Modulus 35 GPa ASTM D-638Tensile Elongation 42 ASTM D-638Flexural Strength 131 MPa ASTM D-790Flexural Modulus 37 GPa ASTM D-790Heat Deflection Temperature 79 C ASTM D-648 Postcured for 2 hours at 138 C Tensile Strength 89 MPa ASTM D-638Tensile Modulus 37 GPa ASTM D-638Tensile Elongation 35 ASTM D-638Flexural Strength 137 MPa ASTM D-790Flexural Modulus 38 GPa ASTM D-790Heat Deflection Temperature 124 C ASTM D-648
Application and use AME 6000 INF resin is especially recommended for marine applications using theinfusion process AME 6000 INF is designed as a premium resin for highperformance off-shore motor and sailing yachts that remain in the water for anextended period of time
Ashland is committed to continuous evolution oftechnology and service solutions that promote health safetyand environmental protection around the world
reg Registered trademark and trade trademark of Ashland Inc Registered service mark of the American Chemistry Council
AME 6000 INF premium marine resin complies with Lloyds Register of Shippingrules for construction of small crafts
Additional information For more information on curing characteristics of AME 6000 INF infusion resin andadjustment of inhibitor (NLC-10) and peroxide (MCP-75) levels for optimal curingplease contact your Ashland representative
Handling and storage It is highly recommended that all material is stored at stable temperature under 20C preferably indoors and away from sunlight Prolonged storage outside ofrecommended conditions can influence liquid resin properties like viscosity and geltime It is also strongly recommended to mix resin thoroughly before use Shelf lifeof AME 6000 INF is three (3) months
Notice All information presented herein is believed to be accurate and reliable and isoffered solely for your consideration investigation and verification The informationis not to be taken as an express or implied warranty or representation for whichAshland assumes legal responsibility Any warranties including warranties ofmerchantability or non-infringement of intellectual property rights of third partiesare herewith expressly excluded
Since the users product formulations specific use applications and conditions ofuse are beyond the control of Ashland Ashland makes no warranty orrepresentation regarding the results which may be obtained by the user It shall bethe responsibility of the user to determine the suitability of any of the productsmentioned for the users specific application
Ashland requests that the customer reads understands and complies with theinformation contained herein and the current Material Safety Data Sheet
More information EUROPEAN HEADQUARTERSCNumancia 185 8ordm 1a08034 BarcelonaSPAIN Phone +34 93 206 51 20Fax +34 93 204 13 02
Ashland is committed to continuous evolution oftechnology and service solutions that promote health safetyand environmental protection around the world
reg Registered trademark and trade trademark of Ashland Inc Registered service mark of the American Chemistry Council
SELCOM SRL via della Torre n 17 31010 FREGONA (TV) ITALY phone +39 0438 585166 modem fax +39 0438 585172 manual fax +39 0438 916049
cap soc EURO 10149000 cod fisc e pi IT 02369430265 trib Treviso n 33642 reg soc cciaa Treviso n 206094 M estero TV 028944 E-mail infoselcom-srlcom
MULTIAXIAL TECHNOLOGY (NCF) unidirectional amp stitched multiaxial fabrics in glass carbon aramid and hybrids for the composite industry internet wwwselcom-srlcom
TYPE APPROVED PRODUCT ndash CERTIFICATE NO K-4015
Confidentiality Statement The information data and charts embodied in this Technical Data Sheet (TDS) are strictly confidential and are supplied on the understanding that they will be held confidentially and not disclosed to third parties without the prior written consent of Selcom srl with registered office in 31010 Fregona (TV) ITALY-Via Della Torre no 17 ndashFor further info please contact Selcom srl at infoselcom-srlcom or fax to no +39 0438 58 51 72 91 60 49 SELCOM Srl is a weaver of technical textiles from continuous filaments (rovings) All information supplied by or on behalf of SELCOM Srl in relation to its products whether in the nature of data recommendations or otherwise has been given in good faith and in compliance with technical and commercial information supplied by raw materials (fibre) manufacturers All information aforementioned are supported by its own experience and believed reliable but SELCOM Srl declines all responsibility in respect of the application processing ore use of the aforementioned information or any consequence thereof The buyer undertakes all liability in respect of the application processing or use of the aforementioned information or product whose quality and other properties he shall verify or any consequence thereof SELCOM Srl believes that it is the user that shall determine the suitability of a product for its end-use and the user that assures all liability in connection therewith M10-1-02DOC Ed01-Rev00-120510
Technical Data Sheet
PRODUCT NAME UNIEUNIEUNIEUNIE1200M1200M1200M1200M100100100100 Unidirectional fabric 0ordm in ldquoErdquo glass
Codice 01111001200
Characteristics for fabric lunghezza rotolo - standard roll length mtl 50 plusmn 1 mtl
larghezza rotolo - standard roll width mm 1270 plusmn 10 mm
peso netto rotolo - net roll weight Kg 865 plusmn 3
allungamento a rottura mdash elongation at break 35 - 4
Determined from resin impregnated rovings according to ASTM D-2343These informations can be used for material selection purposes only Quality Assurance Fregona ligrave 180113 Ing Giovanni Fardin
NB THIS DOCUMENT IS COMPUTER GENERATED AND ITrsquoS VALID WITHOUT SIGNATURE
angle areal weight areal weight
tolerance grmsup2 tolerance
0ordm - L4 83 8 plusmn 3
0ordm plusmn 1ordm L4 4800 - 2400 1200 plusmn 3
90ordm plusmn 1ordm L4 300 50 plusmn 3
random - L4 2600 100 plusmn 3
- - 1358 plusmn 3
layers plan texfiber
Polyester yarn
TOTAL grmsup2
E glass PPG Roving 2002
E glass PPG Roving 2002
E glass PPG Roving 7864
59
Forord
Sammendrag
Innhold
Figurliste
Tabelliste
Innledning
Bakgrunn for oppgaven
Problemomraringde og forskersposlashrsmaringl
Avgrensing av masteroppgaven
Masteroppgavens oppbygning
Metode
Litteraturstudie
Laboratorieforsoslashk
Validitet og reliabilitet
Teori
Regler og forskrifter
Utmatting i fiberkompositter
S-N kurven
Miner - Palmgrens delskadehypotese
Utmatting i et lamina med last parallelt med fibrene
Reduksjon av statisk styrke grunnet permanent statisk belastning
Reduksjon av statisk styrke grunnet dynamisk belastning S-N kurven
Analyse av sammenhenger
Lineaeligr regresjon
Hvor god er modellen
Plateproduksjon paring NORSAFE
Resininjesering
Proslashvelegemer
Testmaskiner
Dynamisk strekkproslashvemaskin
Statisk strekkproslashvemaskin
Bestemmelse av fiberinnhold og lagoppbygging
Fiberinnhold prosedyre
Lagoppbygging
Teoretisk tykkelse
Resultat og analyse
Strekkfasthet
Stress rupture
Stress rupture basert paring maringlt toslashyning
Stress rupture basert paring estimert toslashyning
Lineaeligr regresjon av stress rupture
Utvikling av S-N kurve
Lineaeligr regresjon av dynamisk utmatting
Endring av dynamisk regresjonskurve ved statisk utmatting
Konklusjon
Forslag til videre arbeid
Litteraturliste
Appendix
Appendix Resultat fiberinnhold
Appendix Stress Rupture proslashvegeometri
Appendix Dynamisk utmatting proslashvegeometri
Appendix Statisk og deretter dynamisk utmatting proslashvegeometri
821 Stress rupture basert paring maringlt toslashyning
I Tabell 82 er dataene med maringlte toslashyninger fra stress rupture testene presentert
skjematisk
Tabell 82 Stress rupture data maringlt toslashyning
Nr N t [min] εmaringlt σ [MPa] log(σ) log(t) log(εmaringlt)
1 27189 05 35 10098 300 -027 054
2 21484 05 35 7979 290 -026 054
3 22000 94 33 8171 291 097 052
4 22000 05 32 8171 291 -030 050
5 21000 08 30 7799 289 -008 048
6 20000 225 30 7428 287 135 047
7 20000 31160 27 7428 287 349 043
8 19000 1243 28 7057 285 209 045
9 18500 23405 26 6871 284 337 042
10 18500 67980 26 6871 284 383 041
11 18001 973 30 6686 283 199 048
12 18500 1860 26 6871 284 227 042
13 20000 88 29 7428 287 094 046
14 19000 589 28 7057 285 177 045
15 19000 204 28 7057 285 231 045
Proslashvegeometri finnes i Appendix B
I Figur 83 er dataene presentert logaritmisk med en regresjonslinje som viser
helningen Som det fremgaringr av resultatene fra de maringlte verdiene passer
regresjonslinjen relativt bra med dataene Stigningstallet til dataene er utregnet og det
er tatt utgangspunkt i stigningstall mellom to punkter i grafen som ser ut til aring stemme
bra med regresjonslinjen Det er valgt foslashlgende fra Tabell 82 Proslashve nr 4 og 9
Stigningstallet mellom log(ε) og log(t ) er regnet ut som vist i ligning 82 Dette blir et
visuelt estimat og en mer noslashyaktig metode er lineaeligr regresjon Lineaeligr regresjon for
stress rupture er utfoslashrt i underkapittel 823
β= ∆ log(εmaringlt)
∆ log(t )= 042minus050
337minus (minus030)=minus0022 (82)
30
Figur 83 Stress rupture kurve maringlt
822 Stress rupture basert paring estimert toslashyning
Dataene i Tabell 83 vist nedenfor inneholder det samme som Tabell 82 men her er
toslashyningen basert paring estimert E-modul Estimert E-modul er regnet ut bakgrunn av
undersoslashkt fiberinnhold i proslashvene mengde fiber i 0 og antagelse om strekkfasthet i
fiberen paring 72GPa I de etterfoslashlgende ligninger vises beregning av henholdsvis estimert
E-modul og toslashyning
E = E f middotφ f middotφ f 0 (83)
derE er estimert E-modul
E f er fiberens strekkfasthet ihht datablad = 72GPa
φ f er volumprosent fiber
φ f 0 er volumprosent fiber i 0 lag = 0889
ε= σ
E(84)
31
Tabell 83 Stress rupture data estimert toslashyning
Nr N t [min] φ f E [Gpa] εest log(t) log(εest)
1 27189 05 05822 373 27 -027 043
2 21484 05 05677 363 22 -026 034
3 22000 94 05307 340 24 097 038
4 22000 05 05140 329 25 -030 040
5 21000 08 05192 332 23 -008 037
6 20000 225 05631 360 21 135 031
7 20000 31160 05259 337 22 349 034
8 19000 1243 05088 326 22 209 034
9 18500 23405 04948 317 22 337 034
10 18500 67980 04946 317 22 383 034
11 18001 973 05704 365 18 199 026
12 18500 1860 05301 3393 20 227 031
13 20000 88 05300 3392 22 094 034
14 19000 589 05133 3286 21 177 033
15 19000 204 05525 3536 20 231 030
Proslashvegeometri finnes i Appendix B
Figur 84 Stress rupture kurve estimert
32
Dataene er fremstilt med estimert toslashyning for aring se om avvik kunne begrunnes ved aring
korrelere toslashyningen med proslashvenes fiberinnhold Ut fra grafen i Figur 84 ser det ut til
at det er stoslashrre avvik med bruk av estimerte toslashyninger enn de maringlte Naringr en estimerer
toslashyningene basert paring fibervolum korreleres resultatene for en feilkilde og det er
naturlig aring tenke at avvikene skulle blitt redusert Proslashveresultatene fra testingen i
fiberinnhold varierer mye noe som kan bidra til at tallene ikke gir saring gode estimater
som tenkt I tillegg er det kun eacuten feilkilde som neglisjeres og det kan vaeligre andre
faktorer som bidrar til spredning Dersom en kunne korrelere for alle feilkilder ville
det muligens blitt et bedre estimat
Platene er produsert i produksjonshallen hos NORSAFE og dette er gjort manuelt
Proslashvestykkene er kuttet slipt og paringlimt tabs paring laboratoriet paring UiA Her inngaringr det
flere feilkilder som kan foslashre til avvik Fiberens retning og krumning spiller stor rolle paring
styrken og om ikke alle fiberene ligger helt rett vil dette bidra til variasjon
Stigningstallet β for de estimerte dataene er regnet ut i ligning 85 Dataene som er
valgt for aring regne ut stigningstallet er fra proslashvene som ser ut til aring passe best til
regresjonslinjen proslashve nr 5 og 8 Stigningstallet er foslashlgende
β= ∆ log(εest)
∆ log(t )= 034minus039
209minus (minus008)=minus0023 (85)
823 Lineaeligr regresjon av stress rupture
Ved aring utfoslashre en lineaeligr regresjon paring dataene faringr en et bedre estimat paring stigningstallet til
regresjonskurven Det er utfoslashrt lineaeligr regresjon for begge datasettene baringde med maringlte
og estimerte toslashyninger
Tabell 84 Lineaeligr regresjon av maringlte verdier stress rupture
Parameter Estimat Standardavvik
α 0510518 0008714
β -0026712 0004215
R2 07555
33
I Tabell 84 er resultatet fra lineaeligr regresjonen til datasettet med maringlte toslashyninger
presentert og i Figur 85 er regresjonen presentert grafisk β representerer estimatet paring
helningen paring regresjonskurven og α representerer estimatet til ldquoskjaeligring med
y-aksenrdquo altsaring log(ε) Omregnet til ε er starten paring kurven 100510518 = 324
Ved bruk av lineaeligr regresjon uten aring ta hensyn til standardavvik vil stress rupture
kurven vaeligre som vist i ligning 86 basert paring ligning 81 nevnt tidligere i kapittelet
Standardavviket til toslashyningen er 0008714 og standardavviket til helningen er
0004215 Desto naeligrmere 1 verdien R2 er desto mer sannsynlig er regresjonen
Verdien R2 er 07555 og sier at regresjonslinjen passer godt til datasettet
log(ε) = log(ε0 fatigue)minusβ log(t ) (81)
log(ε) = log(324)minus00267log(t ) (86)
Figur 85 Lineaeligr regresjon av maringlte data stress rupture
Kurve for stress rupture brukt videre i oppgaven er vist i ligning 87 Her brukes
stigningstallet fra lineaeligr regresjonen og ε0fatigue = 35 som er toslashyningen fra
strekkproslashvingen altsaring ved t = 0 Det er valgt aring bruke toslashyningen fra den siste
strekkproslashven da de tre foslashrste ble utfoslashrt med loslashs kontramutter i den nederste bakken
og det ikke er helt kontroll paring faktisk toslashyning
log(ε) = log(35)minus00267log(t ) (87)
34
I Tabell 85 er lineaeligr regresjonen fra de estimerte toslashyningene presentert skjematisk og
i Figur 86 er regresjonen presentert grafisk Regresjonskurven basert paring lineaeligr
regresjon av de estimerte toslashyningene er presentert i ligning 88 Regresjonskurvens
start er 100367293 = 234 Standardavviket til toslashyningen er 0014110 og standardavviket
til helningen er 0006825 Verdien R2 er 0302 Dette sier at regresjonen ikke er like bra
som for maringlte verdier I Figur 86 vises avvikene og det er tydelig at regresjonslinjen
ikke passer like godt som for maringlte toslashyninger i Figur 85
log(ε) = log(234)minus001362log(t ) (88)
Tabell 85 Lineaeligr regresjon av estimerte verdier stress rupture
Parameter Estimat Standardavvik
α 0367293 0014110
β -0016186 0006825
R2 0302
Figur 86 Lineaeligr regresjon av estimerte data stress rupture
35
83 Utvikling av S-N kurve
For aring se paring sammenhengen mellom dynamisk og statisk utmatting er det utviklet en
S-N kurve for materialet Som nevnt i teorikapittelet blir S-N kurven for kompositter
plottet med toslashyninger istedenfor spenninger
Bestemmelse av hvilke proslashver som var gjeldende etter testing har vaeligrt en utfordning
Det opplevdes ofte at bruddet oppstod i omraringdet der tabsen er paringlimt De proslashvene der
dette skjedde er utelatt fra resultatene for eksempel de fire proslashvene til hoslashyre (proslashve
D9 D10 D12 og D13) paring Figur 87 Dette er gjort for aring ha proslashver med mest mulig likt
bruddbildeforloslashp for aring redusere feilkilder
Figur 87 Proslashver testet dynamisk
I Tabell 86 er dataene fra den dynamiske proslashvingen presentert I utgangspunktet skulle
det brukes R-verdi = 01 som er R-verdien DNV bruker men under proslashvingen viste det
seg at med saring lav R-verdi gikk proslashven relativt fort i kompresjon grunnet forlengelse
av proslashvene I de foslashrste syklene ble proslashvene utvidet nok i lengderetning til at de gikk i
kompresjon Derfor ble det valgt aring legge seg litt over R= 01 Ut fra erfaring fra de fem
foslashrste proslashvene er det valgt en minste toslashyning paring 04 mm som gir en toslashyning paring 027
R-verdien ligger i omraringdet paring 02 til 025 Proslashveresultatene som er presentert er de med
likt bruddforloslashp og er de data som er brukt for aring regne ut S-N kurven
36
Tabell 86 Data dynamisk utmatting
Proslashve kNmin kNmax mmmin mmmax Ant N ε log(N) log(ε)
D6 288 1150 04 19 4300 127 363 01047
D7 245 1180 04 2 1678 133 322 01264
D8 294 1140 05 2 1367 133 314 01296
D14 252 1285 04 22 643 147 281 01652
D15 261 1300 04 21 1292 140 311 01483
D16 235 1260 04 22 994 147 300 01692
D18 280 1290 04 22 977 147 299 01722
D19 280 1330 04 22 695 147 284 01742
D20 289 1380 04 22 937 147 297 01725
D21 245 1230 04 22 937 147 297 01655
D25 274 1120 04 19 2497 127 340 01088
D26 277 1120 04 19 2027 127 331 01047
Proslashvegeometri finnes i Appendix C
Figur 88 S-N Kurve
37
I Figur 88 er dataene fra den dynamiske testingen presentert logaritmisk
Regresjonslinjen viser at det er stor spredning paring proslashvene Punktene som passer best
paring regresjonslinjen er fra proslashve D15 og D19 Stigningstallet disse gir er regnet ut i
ligning 89
α= ∆ log(ε)
∆ log(N )= 01483minus01742
311minus284=minus01 (89)
831 Lineaeligr regresjon av dynamisk utmatting
I Tabell 87 er resultatet fra lineaeligr regresjonen fra datasettet med dynamisk utmatting
presentert β representerer estimatet paring helningen paring regresjonskurven og α
representerer estimatet til ldquoskjaeligring med y-aksenrdquo altsaring log(ε) Omregnet til ε er
starten paring kurven 1004758 = 299 Ved bruk av lineaeligr regresjon vil regresjonskurven
for dynamisk utmatting vaeligre som presentert i ligning 811 basert paring ligning 810 fra
DNV [2] Standardavviket til toslashyningen er 0048 og standardavviket paring helningen er
0015 Verdien R2 er 08322 noe som sier at regresjonslinjen passer godt til
datasettet
log(ε) = log(ε0 fatigue)minusα log(N ) (810)
log(ε) = log(299)minus0107log(N ) (811)
Tabell 87 Lineaeligr regresjon dynamisk utmatting
Parameter Estimat Standardavvik
α 047578 004755
β -010718 001522
R2 08322
38
Figur 89 Lineaeligr regresjon S-N Kurve
84 Endring av dynamisk regresjonskurve ved statisk
utmatting
For aring undersoslashke sammenhengen mellom statisk og dynamisk utmatting er det utfoslashrt
proslashver som foslashrst er belastet statisk over en gitt tid for deretter aring teste de samme
proslashvene under dynamisk utmatting Det ble bestemt at det skulle forsoslashkes aring belaste
proslashvene under statisk belastning med Miners sum = 075
Det har vist seg aring vaeligre vanskelig aring spesifisere noslashyaktig Miners sum paring bakgrunn av
dataene Det ble foslashrst proslashvd aring legge seg paring et nivaring utregnet med stress rupture kurven
Med en hoslashy last gikk flere proslashver i brudd relativt tidlig grunnet stor spredning
Maringten dette ble loslashst paring var aring se paring dataene fra stress rupture og legge seg paring et punkt
som er naeligr brudd Fra Tabell 82 er det en proslashve som er belastet med 19kN med t =1243 minutter og tre proslashver som er belastet med 185kN som har staringtt i henholdsvis
186 2340 og 6798 minutter Det er paring bakgrunn av disse dataene valgt aring legge seg paring
en last paring 1875kN i 100 minutter for aring vaeligre sikker paring at proslashvene ikke garingr i brudd og
allikevel ligger naeligr bruddgrensen De proslashvene som gikk i brudd foslashr 100 minutter var
garingtt er overfoslashrt til stress rupture dataene
39
Det har vaeligrt utfordrende aring definere noslashyaktig toslashyningsnivaring og ut fra kurvene kunne
proslashver med valgt belastning garing i brudd fra i underkant av 100 til 6000 minutter
I Tabell 88 og Tabell 89 er proslashvedataene fra testingen presentert med henholdsvis
AME 6000 INF premium marine resin is a preaccelerated non-thixotropic epoxyvinyl ester based infusion resin AME 6000 INF resin is used in construction of highperformance marine composites offering
- Superior laminate strength- High heat resistance- Good surface quality- Excellent hydrolysis resistance
Typical liquid resinproperties
Property at 23 C Value Unit MethodViscosity Brookfield (5 rpm) 250 mPas ISO 2555Viscosity Cone amp Plate 250 mPas ISO 2884Styrene content 35 SFS 4864Geltime (15Norox MCP-75) 35 min D006Geltime (03NLC-10+15Norox MCP-75) 120 min D006(See Additional information)
Typical cured resinproperties
Property Value Unit MethodPostcured for 2h at 60 CTensile Strength 81 MPa ASTM D-638Tensile Modulus 35 GPa ASTM D-638Tensile Elongation 42 ASTM D-638Flexural Strength 131 MPa ASTM D-790Flexural Modulus 37 GPa ASTM D-790Heat Deflection Temperature 79 C ASTM D-648 Postcured for 2 hours at 138 C Tensile Strength 89 MPa ASTM D-638Tensile Modulus 37 GPa ASTM D-638Tensile Elongation 35 ASTM D-638Flexural Strength 137 MPa ASTM D-790Flexural Modulus 38 GPa ASTM D-790Heat Deflection Temperature 124 C ASTM D-648
Application and use AME 6000 INF resin is especially recommended for marine applications using theinfusion process AME 6000 INF is designed as a premium resin for highperformance off-shore motor and sailing yachts that remain in the water for anextended period of time
Ashland is committed to continuous evolution oftechnology and service solutions that promote health safetyand environmental protection around the world
reg Registered trademark and trade trademark of Ashland Inc Registered service mark of the American Chemistry Council
AME 6000 INF premium marine resin complies with Lloyds Register of Shippingrules for construction of small crafts
Additional information For more information on curing characteristics of AME 6000 INF infusion resin andadjustment of inhibitor (NLC-10) and peroxide (MCP-75) levels for optimal curingplease contact your Ashland representative
Handling and storage It is highly recommended that all material is stored at stable temperature under 20C preferably indoors and away from sunlight Prolonged storage outside ofrecommended conditions can influence liquid resin properties like viscosity and geltime It is also strongly recommended to mix resin thoroughly before use Shelf lifeof AME 6000 INF is three (3) months
Notice All information presented herein is believed to be accurate and reliable and isoffered solely for your consideration investigation and verification The informationis not to be taken as an express or implied warranty or representation for whichAshland assumes legal responsibility Any warranties including warranties ofmerchantability or non-infringement of intellectual property rights of third partiesare herewith expressly excluded
Since the users product formulations specific use applications and conditions ofuse are beyond the control of Ashland Ashland makes no warranty orrepresentation regarding the results which may be obtained by the user It shall bethe responsibility of the user to determine the suitability of any of the productsmentioned for the users specific application
Ashland requests that the customer reads understands and complies with theinformation contained herein and the current Material Safety Data Sheet
More information EUROPEAN HEADQUARTERSCNumancia 185 8ordm 1a08034 BarcelonaSPAIN Phone +34 93 206 51 20Fax +34 93 204 13 02
Ashland is committed to continuous evolution oftechnology and service solutions that promote health safetyand environmental protection around the world
reg Registered trademark and trade trademark of Ashland Inc Registered service mark of the American Chemistry Council
SELCOM SRL via della Torre n 17 31010 FREGONA (TV) ITALY phone +39 0438 585166 modem fax +39 0438 585172 manual fax +39 0438 916049
cap soc EURO 10149000 cod fisc e pi IT 02369430265 trib Treviso n 33642 reg soc cciaa Treviso n 206094 M estero TV 028944 E-mail infoselcom-srlcom
MULTIAXIAL TECHNOLOGY (NCF) unidirectional amp stitched multiaxial fabrics in glass carbon aramid and hybrids for the composite industry internet wwwselcom-srlcom
TYPE APPROVED PRODUCT ndash CERTIFICATE NO K-4015
Confidentiality Statement The information data and charts embodied in this Technical Data Sheet (TDS) are strictly confidential and are supplied on the understanding that they will be held confidentially and not disclosed to third parties without the prior written consent of Selcom srl with registered office in 31010 Fregona (TV) ITALY-Via Della Torre no 17 ndashFor further info please contact Selcom srl at infoselcom-srlcom or fax to no +39 0438 58 51 72 91 60 49 SELCOM Srl is a weaver of technical textiles from continuous filaments (rovings) All information supplied by or on behalf of SELCOM Srl in relation to its products whether in the nature of data recommendations or otherwise has been given in good faith and in compliance with technical and commercial information supplied by raw materials (fibre) manufacturers All information aforementioned are supported by its own experience and believed reliable but SELCOM Srl declines all responsibility in respect of the application processing ore use of the aforementioned information or any consequence thereof The buyer undertakes all liability in respect of the application processing or use of the aforementioned information or product whose quality and other properties he shall verify or any consequence thereof SELCOM Srl believes that it is the user that shall determine the suitability of a product for its end-use and the user that assures all liability in connection therewith M10-1-02DOC Ed01-Rev00-120510
Technical Data Sheet
PRODUCT NAME UNIEUNIEUNIEUNIE1200M1200M1200M1200M100100100100 Unidirectional fabric 0ordm in ldquoErdquo glass
Codice 01111001200
Characteristics for fabric lunghezza rotolo - standard roll length mtl 50 plusmn 1 mtl
larghezza rotolo - standard roll width mm 1270 plusmn 10 mm
peso netto rotolo - net roll weight Kg 865 plusmn 3
allungamento a rottura mdash elongation at break 35 - 4
Determined from resin impregnated rovings according to ASTM D-2343These informations can be used for material selection purposes only Quality Assurance Fregona ligrave 180113 Ing Giovanni Fardin
NB THIS DOCUMENT IS COMPUTER GENERATED AND ITrsquoS VALID WITHOUT SIGNATURE
angle areal weight areal weight
tolerance grmsup2 tolerance
0ordm - L4 83 8 plusmn 3
0ordm plusmn 1ordm L4 4800 - 2400 1200 plusmn 3
90ordm plusmn 1ordm L4 300 50 plusmn 3
random - L4 2600 100 plusmn 3
- - 1358 plusmn 3
layers plan texfiber
Polyester yarn
TOTAL grmsup2
E glass PPG Roving 2002
E glass PPG Roving 2002
E glass PPG Roving 7864
59
Forord
Sammendrag
Innhold
Figurliste
Tabelliste
Innledning
Bakgrunn for oppgaven
Problemomraringde og forskersposlashrsmaringl
Avgrensing av masteroppgaven
Masteroppgavens oppbygning
Metode
Litteraturstudie
Laboratorieforsoslashk
Validitet og reliabilitet
Teori
Regler og forskrifter
Utmatting i fiberkompositter
S-N kurven
Miner - Palmgrens delskadehypotese
Utmatting i et lamina med last parallelt med fibrene
Reduksjon av statisk styrke grunnet permanent statisk belastning
Reduksjon av statisk styrke grunnet dynamisk belastning S-N kurven
Analyse av sammenhenger
Lineaeligr regresjon
Hvor god er modellen
Plateproduksjon paring NORSAFE
Resininjesering
Proslashvelegemer
Testmaskiner
Dynamisk strekkproslashvemaskin
Statisk strekkproslashvemaskin
Bestemmelse av fiberinnhold og lagoppbygging
Fiberinnhold prosedyre
Lagoppbygging
Teoretisk tykkelse
Resultat og analyse
Strekkfasthet
Stress rupture
Stress rupture basert paring maringlt toslashyning
Stress rupture basert paring estimert toslashyning
Lineaeligr regresjon av stress rupture
Utvikling av S-N kurve
Lineaeligr regresjon av dynamisk utmatting
Endring av dynamisk regresjonskurve ved statisk utmatting
Konklusjon
Forslag til videre arbeid
Litteraturliste
Appendix
Appendix Resultat fiberinnhold
Appendix Stress Rupture proslashvegeometri
Appendix Dynamisk utmatting proslashvegeometri
Appendix Statisk og deretter dynamisk utmatting proslashvegeometri
821 Stress rupture basert paring maringlt toslashyning
I Tabell 82 er dataene med maringlte toslashyninger fra stress rupture testene presentert
skjematisk
Tabell 82 Stress rupture data maringlt toslashyning
Nr N t [min] εmaringlt σ [MPa] log(σ) log(t) log(εmaringlt)
1 27189 05 35 10098 300 -027 054
2 21484 05 35 7979 290 -026 054
3 22000 94 33 8171 291 097 052
4 22000 05 32 8171 291 -030 050
5 21000 08 30 7799 289 -008 048
6 20000 225 30 7428 287 135 047
7 20000 31160 27 7428 287 349 043
8 19000 1243 28 7057 285 209 045
9 18500 23405 26 6871 284 337 042
10 18500 67980 26 6871 284 383 041
11 18001 973 30 6686 283 199 048
12 18500 1860 26 6871 284 227 042
13 20000 88 29 7428 287 094 046
14 19000 589 28 7057 285 177 045
15 19000 204 28 7057 285 231 045
Proslashvegeometri finnes i Appendix B
I Figur 83 er dataene presentert logaritmisk med en regresjonslinje som viser
helningen Som det fremgaringr av resultatene fra de maringlte verdiene passer
regresjonslinjen relativt bra med dataene Stigningstallet til dataene er utregnet og det
er tatt utgangspunkt i stigningstall mellom to punkter i grafen som ser ut til aring stemme
bra med regresjonslinjen Det er valgt foslashlgende fra Tabell 82 Proslashve nr 4 og 9
Stigningstallet mellom log(ε) og log(t ) er regnet ut som vist i ligning 82 Dette blir et
visuelt estimat og en mer noslashyaktig metode er lineaeligr regresjon Lineaeligr regresjon for
stress rupture er utfoslashrt i underkapittel 823
β= ∆ log(εmaringlt)
∆ log(t )= 042minus050
337minus (minus030)=minus0022 (82)
30
Figur 83 Stress rupture kurve maringlt
822 Stress rupture basert paring estimert toslashyning
Dataene i Tabell 83 vist nedenfor inneholder det samme som Tabell 82 men her er
toslashyningen basert paring estimert E-modul Estimert E-modul er regnet ut bakgrunn av
undersoslashkt fiberinnhold i proslashvene mengde fiber i 0 og antagelse om strekkfasthet i
fiberen paring 72GPa I de etterfoslashlgende ligninger vises beregning av henholdsvis estimert
E-modul og toslashyning
E = E f middotφ f middotφ f 0 (83)
derE er estimert E-modul
E f er fiberens strekkfasthet ihht datablad = 72GPa
φ f er volumprosent fiber
φ f 0 er volumprosent fiber i 0 lag = 0889
ε= σ
E(84)
31
Tabell 83 Stress rupture data estimert toslashyning
Nr N t [min] φ f E [Gpa] εest log(t) log(εest)
1 27189 05 05822 373 27 -027 043
2 21484 05 05677 363 22 -026 034
3 22000 94 05307 340 24 097 038
4 22000 05 05140 329 25 -030 040
5 21000 08 05192 332 23 -008 037
6 20000 225 05631 360 21 135 031
7 20000 31160 05259 337 22 349 034
8 19000 1243 05088 326 22 209 034
9 18500 23405 04948 317 22 337 034
10 18500 67980 04946 317 22 383 034
11 18001 973 05704 365 18 199 026
12 18500 1860 05301 3393 20 227 031
13 20000 88 05300 3392 22 094 034
14 19000 589 05133 3286 21 177 033
15 19000 204 05525 3536 20 231 030
Proslashvegeometri finnes i Appendix B
Figur 84 Stress rupture kurve estimert
32
Dataene er fremstilt med estimert toslashyning for aring se om avvik kunne begrunnes ved aring
korrelere toslashyningen med proslashvenes fiberinnhold Ut fra grafen i Figur 84 ser det ut til
at det er stoslashrre avvik med bruk av estimerte toslashyninger enn de maringlte Naringr en estimerer
toslashyningene basert paring fibervolum korreleres resultatene for en feilkilde og det er
naturlig aring tenke at avvikene skulle blitt redusert Proslashveresultatene fra testingen i
fiberinnhold varierer mye noe som kan bidra til at tallene ikke gir saring gode estimater
som tenkt I tillegg er det kun eacuten feilkilde som neglisjeres og det kan vaeligre andre
faktorer som bidrar til spredning Dersom en kunne korrelere for alle feilkilder ville
det muligens blitt et bedre estimat
Platene er produsert i produksjonshallen hos NORSAFE og dette er gjort manuelt
Proslashvestykkene er kuttet slipt og paringlimt tabs paring laboratoriet paring UiA Her inngaringr det
flere feilkilder som kan foslashre til avvik Fiberens retning og krumning spiller stor rolle paring
styrken og om ikke alle fiberene ligger helt rett vil dette bidra til variasjon
Stigningstallet β for de estimerte dataene er regnet ut i ligning 85 Dataene som er
valgt for aring regne ut stigningstallet er fra proslashvene som ser ut til aring passe best til
regresjonslinjen proslashve nr 5 og 8 Stigningstallet er foslashlgende
β= ∆ log(εest)
∆ log(t )= 034minus039
209minus (minus008)=minus0023 (85)
823 Lineaeligr regresjon av stress rupture
Ved aring utfoslashre en lineaeligr regresjon paring dataene faringr en et bedre estimat paring stigningstallet til
regresjonskurven Det er utfoslashrt lineaeligr regresjon for begge datasettene baringde med maringlte
og estimerte toslashyninger
Tabell 84 Lineaeligr regresjon av maringlte verdier stress rupture
Parameter Estimat Standardavvik
α 0510518 0008714
β -0026712 0004215
R2 07555
33
I Tabell 84 er resultatet fra lineaeligr regresjonen til datasettet med maringlte toslashyninger
presentert og i Figur 85 er regresjonen presentert grafisk β representerer estimatet paring
helningen paring regresjonskurven og α representerer estimatet til ldquoskjaeligring med
y-aksenrdquo altsaring log(ε) Omregnet til ε er starten paring kurven 100510518 = 324
Ved bruk av lineaeligr regresjon uten aring ta hensyn til standardavvik vil stress rupture
kurven vaeligre som vist i ligning 86 basert paring ligning 81 nevnt tidligere i kapittelet
Standardavviket til toslashyningen er 0008714 og standardavviket til helningen er
0004215 Desto naeligrmere 1 verdien R2 er desto mer sannsynlig er regresjonen
Verdien R2 er 07555 og sier at regresjonslinjen passer godt til datasettet
log(ε) = log(ε0 fatigue)minusβ log(t ) (81)
log(ε) = log(324)minus00267log(t ) (86)
Figur 85 Lineaeligr regresjon av maringlte data stress rupture
Kurve for stress rupture brukt videre i oppgaven er vist i ligning 87 Her brukes
stigningstallet fra lineaeligr regresjonen og ε0fatigue = 35 som er toslashyningen fra
strekkproslashvingen altsaring ved t = 0 Det er valgt aring bruke toslashyningen fra den siste
strekkproslashven da de tre foslashrste ble utfoslashrt med loslashs kontramutter i den nederste bakken
og det ikke er helt kontroll paring faktisk toslashyning
log(ε) = log(35)minus00267log(t ) (87)
34
I Tabell 85 er lineaeligr regresjonen fra de estimerte toslashyningene presentert skjematisk og
i Figur 86 er regresjonen presentert grafisk Regresjonskurven basert paring lineaeligr
regresjon av de estimerte toslashyningene er presentert i ligning 88 Regresjonskurvens
start er 100367293 = 234 Standardavviket til toslashyningen er 0014110 og standardavviket
til helningen er 0006825 Verdien R2 er 0302 Dette sier at regresjonen ikke er like bra
som for maringlte verdier I Figur 86 vises avvikene og det er tydelig at regresjonslinjen
ikke passer like godt som for maringlte toslashyninger i Figur 85
log(ε) = log(234)minus001362log(t ) (88)
Tabell 85 Lineaeligr regresjon av estimerte verdier stress rupture
Parameter Estimat Standardavvik
α 0367293 0014110
β -0016186 0006825
R2 0302
Figur 86 Lineaeligr regresjon av estimerte data stress rupture
35
83 Utvikling av S-N kurve
For aring se paring sammenhengen mellom dynamisk og statisk utmatting er det utviklet en
S-N kurve for materialet Som nevnt i teorikapittelet blir S-N kurven for kompositter
plottet med toslashyninger istedenfor spenninger
Bestemmelse av hvilke proslashver som var gjeldende etter testing har vaeligrt en utfordning
Det opplevdes ofte at bruddet oppstod i omraringdet der tabsen er paringlimt De proslashvene der
dette skjedde er utelatt fra resultatene for eksempel de fire proslashvene til hoslashyre (proslashve
D9 D10 D12 og D13) paring Figur 87 Dette er gjort for aring ha proslashver med mest mulig likt
bruddbildeforloslashp for aring redusere feilkilder
Figur 87 Proslashver testet dynamisk
I Tabell 86 er dataene fra den dynamiske proslashvingen presentert I utgangspunktet skulle
det brukes R-verdi = 01 som er R-verdien DNV bruker men under proslashvingen viste det
seg at med saring lav R-verdi gikk proslashven relativt fort i kompresjon grunnet forlengelse
av proslashvene I de foslashrste syklene ble proslashvene utvidet nok i lengderetning til at de gikk i
kompresjon Derfor ble det valgt aring legge seg litt over R= 01 Ut fra erfaring fra de fem
foslashrste proslashvene er det valgt en minste toslashyning paring 04 mm som gir en toslashyning paring 027
R-verdien ligger i omraringdet paring 02 til 025 Proslashveresultatene som er presentert er de med
likt bruddforloslashp og er de data som er brukt for aring regne ut S-N kurven
36
Tabell 86 Data dynamisk utmatting
Proslashve kNmin kNmax mmmin mmmax Ant N ε log(N) log(ε)
D6 288 1150 04 19 4300 127 363 01047
D7 245 1180 04 2 1678 133 322 01264
D8 294 1140 05 2 1367 133 314 01296
D14 252 1285 04 22 643 147 281 01652
D15 261 1300 04 21 1292 140 311 01483
D16 235 1260 04 22 994 147 300 01692
D18 280 1290 04 22 977 147 299 01722
D19 280 1330 04 22 695 147 284 01742
D20 289 1380 04 22 937 147 297 01725
D21 245 1230 04 22 937 147 297 01655
D25 274 1120 04 19 2497 127 340 01088
D26 277 1120 04 19 2027 127 331 01047
Proslashvegeometri finnes i Appendix C
Figur 88 S-N Kurve
37
I Figur 88 er dataene fra den dynamiske testingen presentert logaritmisk
Regresjonslinjen viser at det er stor spredning paring proslashvene Punktene som passer best
paring regresjonslinjen er fra proslashve D15 og D19 Stigningstallet disse gir er regnet ut i
ligning 89
α= ∆ log(ε)
∆ log(N )= 01483minus01742
311minus284=minus01 (89)
831 Lineaeligr regresjon av dynamisk utmatting
I Tabell 87 er resultatet fra lineaeligr regresjonen fra datasettet med dynamisk utmatting
presentert β representerer estimatet paring helningen paring regresjonskurven og α
representerer estimatet til ldquoskjaeligring med y-aksenrdquo altsaring log(ε) Omregnet til ε er
starten paring kurven 1004758 = 299 Ved bruk av lineaeligr regresjon vil regresjonskurven
for dynamisk utmatting vaeligre som presentert i ligning 811 basert paring ligning 810 fra
DNV [2] Standardavviket til toslashyningen er 0048 og standardavviket paring helningen er
0015 Verdien R2 er 08322 noe som sier at regresjonslinjen passer godt til
datasettet
log(ε) = log(ε0 fatigue)minusα log(N ) (810)
log(ε) = log(299)minus0107log(N ) (811)
Tabell 87 Lineaeligr regresjon dynamisk utmatting
Parameter Estimat Standardavvik
α 047578 004755
β -010718 001522
R2 08322
38
Figur 89 Lineaeligr regresjon S-N Kurve
84 Endring av dynamisk regresjonskurve ved statisk
utmatting
For aring undersoslashke sammenhengen mellom statisk og dynamisk utmatting er det utfoslashrt
proslashver som foslashrst er belastet statisk over en gitt tid for deretter aring teste de samme
proslashvene under dynamisk utmatting Det ble bestemt at det skulle forsoslashkes aring belaste
proslashvene under statisk belastning med Miners sum = 075
Det har vist seg aring vaeligre vanskelig aring spesifisere noslashyaktig Miners sum paring bakgrunn av
dataene Det ble foslashrst proslashvd aring legge seg paring et nivaring utregnet med stress rupture kurven
Med en hoslashy last gikk flere proslashver i brudd relativt tidlig grunnet stor spredning
Maringten dette ble loslashst paring var aring se paring dataene fra stress rupture og legge seg paring et punkt
som er naeligr brudd Fra Tabell 82 er det en proslashve som er belastet med 19kN med t =1243 minutter og tre proslashver som er belastet med 185kN som har staringtt i henholdsvis
186 2340 og 6798 minutter Det er paring bakgrunn av disse dataene valgt aring legge seg paring
en last paring 1875kN i 100 minutter for aring vaeligre sikker paring at proslashvene ikke garingr i brudd og
allikevel ligger naeligr bruddgrensen De proslashvene som gikk i brudd foslashr 100 minutter var
garingtt er overfoslashrt til stress rupture dataene
39
Det har vaeligrt utfordrende aring definere noslashyaktig toslashyningsnivaring og ut fra kurvene kunne
proslashver med valgt belastning garing i brudd fra i underkant av 100 til 6000 minutter
I Tabell 88 og Tabell 89 er proslashvedataene fra testingen presentert med henholdsvis
AME 6000 INF premium marine resin is a preaccelerated non-thixotropic epoxyvinyl ester based infusion resin AME 6000 INF resin is used in construction of highperformance marine composites offering
- Superior laminate strength- High heat resistance- Good surface quality- Excellent hydrolysis resistance
Typical liquid resinproperties
Property at 23 C Value Unit MethodViscosity Brookfield (5 rpm) 250 mPas ISO 2555Viscosity Cone amp Plate 250 mPas ISO 2884Styrene content 35 SFS 4864Geltime (15Norox MCP-75) 35 min D006Geltime (03NLC-10+15Norox MCP-75) 120 min D006(See Additional information)
Typical cured resinproperties
Property Value Unit MethodPostcured for 2h at 60 CTensile Strength 81 MPa ASTM D-638Tensile Modulus 35 GPa ASTM D-638Tensile Elongation 42 ASTM D-638Flexural Strength 131 MPa ASTM D-790Flexural Modulus 37 GPa ASTM D-790Heat Deflection Temperature 79 C ASTM D-648 Postcured for 2 hours at 138 C Tensile Strength 89 MPa ASTM D-638Tensile Modulus 37 GPa ASTM D-638Tensile Elongation 35 ASTM D-638Flexural Strength 137 MPa ASTM D-790Flexural Modulus 38 GPa ASTM D-790Heat Deflection Temperature 124 C ASTM D-648
Application and use AME 6000 INF resin is especially recommended for marine applications using theinfusion process AME 6000 INF is designed as a premium resin for highperformance off-shore motor and sailing yachts that remain in the water for anextended period of time
Ashland is committed to continuous evolution oftechnology and service solutions that promote health safetyand environmental protection around the world
reg Registered trademark and trade trademark of Ashland Inc Registered service mark of the American Chemistry Council
AME 6000 INF premium marine resin complies with Lloyds Register of Shippingrules for construction of small crafts
Additional information For more information on curing characteristics of AME 6000 INF infusion resin andadjustment of inhibitor (NLC-10) and peroxide (MCP-75) levels for optimal curingplease contact your Ashland representative
Handling and storage It is highly recommended that all material is stored at stable temperature under 20C preferably indoors and away from sunlight Prolonged storage outside ofrecommended conditions can influence liquid resin properties like viscosity and geltime It is also strongly recommended to mix resin thoroughly before use Shelf lifeof AME 6000 INF is three (3) months
Notice All information presented herein is believed to be accurate and reliable and isoffered solely for your consideration investigation and verification The informationis not to be taken as an express or implied warranty or representation for whichAshland assumes legal responsibility Any warranties including warranties ofmerchantability or non-infringement of intellectual property rights of third partiesare herewith expressly excluded
Since the users product formulations specific use applications and conditions ofuse are beyond the control of Ashland Ashland makes no warranty orrepresentation regarding the results which may be obtained by the user It shall bethe responsibility of the user to determine the suitability of any of the productsmentioned for the users specific application
Ashland requests that the customer reads understands and complies with theinformation contained herein and the current Material Safety Data Sheet
More information EUROPEAN HEADQUARTERSCNumancia 185 8ordm 1a08034 BarcelonaSPAIN Phone +34 93 206 51 20Fax +34 93 204 13 02
Ashland is committed to continuous evolution oftechnology and service solutions that promote health safetyand environmental protection around the world
reg Registered trademark and trade trademark of Ashland Inc Registered service mark of the American Chemistry Council
SELCOM SRL via della Torre n 17 31010 FREGONA (TV) ITALY phone +39 0438 585166 modem fax +39 0438 585172 manual fax +39 0438 916049
cap soc EURO 10149000 cod fisc e pi IT 02369430265 trib Treviso n 33642 reg soc cciaa Treviso n 206094 M estero TV 028944 E-mail infoselcom-srlcom
MULTIAXIAL TECHNOLOGY (NCF) unidirectional amp stitched multiaxial fabrics in glass carbon aramid and hybrids for the composite industry internet wwwselcom-srlcom
TYPE APPROVED PRODUCT ndash CERTIFICATE NO K-4015
Confidentiality Statement The information data and charts embodied in this Technical Data Sheet (TDS) are strictly confidential and are supplied on the understanding that they will be held confidentially and not disclosed to third parties without the prior written consent of Selcom srl with registered office in 31010 Fregona (TV) ITALY-Via Della Torre no 17 ndashFor further info please contact Selcom srl at infoselcom-srlcom or fax to no +39 0438 58 51 72 91 60 49 SELCOM Srl is a weaver of technical textiles from continuous filaments (rovings) All information supplied by or on behalf of SELCOM Srl in relation to its products whether in the nature of data recommendations or otherwise has been given in good faith and in compliance with technical and commercial information supplied by raw materials (fibre) manufacturers All information aforementioned are supported by its own experience and believed reliable but SELCOM Srl declines all responsibility in respect of the application processing ore use of the aforementioned information or any consequence thereof The buyer undertakes all liability in respect of the application processing or use of the aforementioned information or product whose quality and other properties he shall verify or any consequence thereof SELCOM Srl believes that it is the user that shall determine the suitability of a product for its end-use and the user that assures all liability in connection therewith M10-1-02DOC Ed01-Rev00-120510
Technical Data Sheet
PRODUCT NAME UNIEUNIEUNIEUNIE1200M1200M1200M1200M100100100100 Unidirectional fabric 0ordm in ldquoErdquo glass
Codice 01111001200
Characteristics for fabric lunghezza rotolo - standard roll length mtl 50 plusmn 1 mtl
larghezza rotolo - standard roll width mm 1270 plusmn 10 mm
peso netto rotolo - net roll weight Kg 865 plusmn 3
allungamento a rottura mdash elongation at break 35 - 4
Determined from resin impregnated rovings according to ASTM D-2343These informations can be used for material selection purposes only Quality Assurance Fregona ligrave 180113 Ing Giovanni Fardin
NB THIS DOCUMENT IS COMPUTER GENERATED AND ITrsquoS VALID WITHOUT SIGNATURE
angle areal weight areal weight
tolerance grmsup2 tolerance
0ordm - L4 83 8 plusmn 3
0ordm plusmn 1ordm L4 4800 - 2400 1200 plusmn 3
90ordm plusmn 1ordm L4 300 50 plusmn 3
random - L4 2600 100 plusmn 3
- - 1358 plusmn 3
layers plan texfiber
Polyester yarn
TOTAL grmsup2
E glass PPG Roving 2002
E glass PPG Roving 2002
E glass PPG Roving 7864
59
Forord
Sammendrag
Innhold
Figurliste
Tabelliste
Innledning
Bakgrunn for oppgaven
Problemomraringde og forskersposlashrsmaringl
Avgrensing av masteroppgaven
Masteroppgavens oppbygning
Metode
Litteraturstudie
Laboratorieforsoslashk
Validitet og reliabilitet
Teori
Regler og forskrifter
Utmatting i fiberkompositter
S-N kurven
Miner - Palmgrens delskadehypotese
Utmatting i et lamina med last parallelt med fibrene
Reduksjon av statisk styrke grunnet permanent statisk belastning
Reduksjon av statisk styrke grunnet dynamisk belastning S-N kurven
Analyse av sammenhenger
Lineaeligr regresjon
Hvor god er modellen
Plateproduksjon paring NORSAFE
Resininjesering
Proslashvelegemer
Testmaskiner
Dynamisk strekkproslashvemaskin
Statisk strekkproslashvemaskin
Bestemmelse av fiberinnhold og lagoppbygging
Fiberinnhold prosedyre
Lagoppbygging
Teoretisk tykkelse
Resultat og analyse
Strekkfasthet
Stress rupture
Stress rupture basert paring maringlt toslashyning
Stress rupture basert paring estimert toslashyning
Lineaeligr regresjon av stress rupture
Utvikling av S-N kurve
Lineaeligr regresjon av dynamisk utmatting
Endring av dynamisk regresjonskurve ved statisk utmatting
Konklusjon
Forslag til videre arbeid
Litteraturliste
Appendix
Appendix Resultat fiberinnhold
Appendix Stress Rupture proslashvegeometri
Appendix Dynamisk utmatting proslashvegeometri
Appendix Statisk og deretter dynamisk utmatting proslashvegeometri
821 Stress rupture basert paring maringlt toslashyning
I Tabell 82 er dataene med maringlte toslashyninger fra stress rupture testene presentert
skjematisk
Tabell 82 Stress rupture data maringlt toslashyning
Nr N t [min] εmaringlt σ [MPa] log(σ) log(t) log(εmaringlt)
1 27189 05 35 10098 300 -027 054
2 21484 05 35 7979 290 -026 054
3 22000 94 33 8171 291 097 052
4 22000 05 32 8171 291 -030 050
5 21000 08 30 7799 289 -008 048
6 20000 225 30 7428 287 135 047
7 20000 31160 27 7428 287 349 043
8 19000 1243 28 7057 285 209 045
9 18500 23405 26 6871 284 337 042
10 18500 67980 26 6871 284 383 041
11 18001 973 30 6686 283 199 048
12 18500 1860 26 6871 284 227 042
13 20000 88 29 7428 287 094 046
14 19000 589 28 7057 285 177 045
15 19000 204 28 7057 285 231 045
Proslashvegeometri finnes i Appendix B
I Figur 83 er dataene presentert logaritmisk med en regresjonslinje som viser
helningen Som det fremgaringr av resultatene fra de maringlte verdiene passer
regresjonslinjen relativt bra med dataene Stigningstallet til dataene er utregnet og det
er tatt utgangspunkt i stigningstall mellom to punkter i grafen som ser ut til aring stemme
bra med regresjonslinjen Det er valgt foslashlgende fra Tabell 82 Proslashve nr 4 og 9
Stigningstallet mellom log(ε) og log(t ) er regnet ut som vist i ligning 82 Dette blir et
visuelt estimat og en mer noslashyaktig metode er lineaeligr regresjon Lineaeligr regresjon for
stress rupture er utfoslashrt i underkapittel 823
β= ∆ log(εmaringlt)
∆ log(t )= 042minus050
337minus (minus030)=minus0022 (82)
30
Figur 83 Stress rupture kurve maringlt
822 Stress rupture basert paring estimert toslashyning
Dataene i Tabell 83 vist nedenfor inneholder det samme som Tabell 82 men her er
toslashyningen basert paring estimert E-modul Estimert E-modul er regnet ut bakgrunn av
undersoslashkt fiberinnhold i proslashvene mengde fiber i 0 og antagelse om strekkfasthet i
fiberen paring 72GPa I de etterfoslashlgende ligninger vises beregning av henholdsvis estimert
E-modul og toslashyning
E = E f middotφ f middotφ f 0 (83)
derE er estimert E-modul
E f er fiberens strekkfasthet ihht datablad = 72GPa
φ f er volumprosent fiber
φ f 0 er volumprosent fiber i 0 lag = 0889
ε= σ
E(84)
31
Tabell 83 Stress rupture data estimert toslashyning
Nr N t [min] φ f E [Gpa] εest log(t) log(εest)
1 27189 05 05822 373 27 -027 043
2 21484 05 05677 363 22 -026 034
3 22000 94 05307 340 24 097 038
4 22000 05 05140 329 25 -030 040
5 21000 08 05192 332 23 -008 037
6 20000 225 05631 360 21 135 031
7 20000 31160 05259 337 22 349 034
8 19000 1243 05088 326 22 209 034
9 18500 23405 04948 317 22 337 034
10 18500 67980 04946 317 22 383 034
11 18001 973 05704 365 18 199 026
12 18500 1860 05301 3393 20 227 031
13 20000 88 05300 3392 22 094 034
14 19000 589 05133 3286 21 177 033
15 19000 204 05525 3536 20 231 030
Proslashvegeometri finnes i Appendix B
Figur 84 Stress rupture kurve estimert
32
Dataene er fremstilt med estimert toslashyning for aring se om avvik kunne begrunnes ved aring
korrelere toslashyningen med proslashvenes fiberinnhold Ut fra grafen i Figur 84 ser det ut til
at det er stoslashrre avvik med bruk av estimerte toslashyninger enn de maringlte Naringr en estimerer
toslashyningene basert paring fibervolum korreleres resultatene for en feilkilde og det er
naturlig aring tenke at avvikene skulle blitt redusert Proslashveresultatene fra testingen i
fiberinnhold varierer mye noe som kan bidra til at tallene ikke gir saring gode estimater
som tenkt I tillegg er det kun eacuten feilkilde som neglisjeres og det kan vaeligre andre
faktorer som bidrar til spredning Dersom en kunne korrelere for alle feilkilder ville
det muligens blitt et bedre estimat
Platene er produsert i produksjonshallen hos NORSAFE og dette er gjort manuelt
Proslashvestykkene er kuttet slipt og paringlimt tabs paring laboratoriet paring UiA Her inngaringr det
flere feilkilder som kan foslashre til avvik Fiberens retning og krumning spiller stor rolle paring
styrken og om ikke alle fiberene ligger helt rett vil dette bidra til variasjon
Stigningstallet β for de estimerte dataene er regnet ut i ligning 85 Dataene som er
valgt for aring regne ut stigningstallet er fra proslashvene som ser ut til aring passe best til
regresjonslinjen proslashve nr 5 og 8 Stigningstallet er foslashlgende
β= ∆ log(εest)
∆ log(t )= 034minus039
209minus (minus008)=minus0023 (85)
823 Lineaeligr regresjon av stress rupture
Ved aring utfoslashre en lineaeligr regresjon paring dataene faringr en et bedre estimat paring stigningstallet til
regresjonskurven Det er utfoslashrt lineaeligr regresjon for begge datasettene baringde med maringlte
og estimerte toslashyninger
Tabell 84 Lineaeligr regresjon av maringlte verdier stress rupture
Parameter Estimat Standardavvik
α 0510518 0008714
β -0026712 0004215
R2 07555
33
I Tabell 84 er resultatet fra lineaeligr regresjonen til datasettet med maringlte toslashyninger
presentert og i Figur 85 er regresjonen presentert grafisk β representerer estimatet paring
helningen paring regresjonskurven og α representerer estimatet til ldquoskjaeligring med
y-aksenrdquo altsaring log(ε) Omregnet til ε er starten paring kurven 100510518 = 324
Ved bruk av lineaeligr regresjon uten aring ta hensyn til standardavvik vil stress rupture
kurven vaeligre som vist i ligning 86 basert paring ligning 81 nevnt tidligere i kapittelet
Standardavviket til toslashyningen er 0008714 og standardavviket til helningen er
0004215 Desto naeligrmere 1 verdien R2 er desto mer sannsynlig er regresjonen
Verdien R2 er 07555 og sier at regresjonslinjen passer godt til datasettet
log(ε) = log(ε0 fatigue)minusβ log(t ) (81)
log(ε) = log(324)minus00267log(t ) (86)
Figur 85 Lineaeligr regresjon av maringlte data stress rupture
Kurve for stress rupture brukt videre i oppgaven er vist i ligning 87 Her brukes
stigningstallet fra lineaeligr regresjonen og ε0fatigue = 35 som er toslashyningen fra
strekkproslashvingen altsaring ved t = 0 Det er valgt aring bruke toslashyningen fra den siste
strekkproslashven da de tre foslashrste ble utfoslashrt med loslashs kontramutter i den nederste bakken
og det ikke er helt kontroll paring faktisk toslashyning
log(ε) = log(35)minus00267log(t ) (87)
34
I Tabell 85 er lineaeligr regresjonen fra de estimerte toslashyningene presentert skjematisk og
i Figur 86 er regresjonen presentert grafisk Regresjonskurven basert paring lineaeligr
regresjon av de estimerte toslashyningene er presentert i ligning 88 Regresjonskurvens
start er 100367293 = 234 Standardavviket til toslashyningen er 0014110 og standardavviket
til helningen er 0006825 Verdien R2 er 0302 Dette sier at regresjonen ikke er like bra
som for maringlte verdier I Figur 86 vises avvikene og det er tydelig at regresjonslinjen
ikke passer like godt som for maringlte toslashyninger i Figur 85
log(ε) = log(234)minus001362log(t ) (88)
Tabell 85 Lineaeligr regresjon av estimerte verdier stress rupture
Parameter Estimat Standardavvik
α 0367293 0014110
β -0016186 0006825
R2 0302
Figur 86 Lineaeligr regresjon av estimerte data stress rupture
35
83 Utvikling av S-N kurve
For aring se paring sammenhengen mellom dynamisk og statisk utmatting er det utviklet en
S-N kurve for materialet Som nevnt i teorikapittelet blir S-N kurven for kompositter
plottet med toslashyninger istedenfor spenninger
Bestemmelse av hvilke proslashver som var gjeldende etter testing har vaeligrt en utfordning
Det opplevdes ofte at bruddet oppstod i omraringdet der tabsen er paringlimt De proslashvene der
dette skjedde er utelatt fra resultatene for eksempel de fire proslashvene til hoslashyre (proslashve
D9 D10 D12 og D13) paring Figur 87 Dette er gjort for aring ha proslashver med mest mulig likt
bruddbildeforloslashp for aring redusere feilkilder
Figur 87 Proslashver testet dynamisk
I Tabell 86 er dataene fra den dynamiske proslashvingen presentert I utgangspunktet skulle
det brukes R-verdi = 01 som er R-verdien DNV bruker men under proslashvingen viste det
seg at med saring lav R-verdi gikk proslashven relativt fort i kompresjon grunnet forlengelse
av proslashvene I de foslashrste syklene ble proslashvene utvidet nok i lengderetning til at de gikk i
kompresjon Derfor ble det valgt aring legge seg litt over R= 01 Ut fra erfaring fra de fem
foslashrste proslashvene er det valgt en minste toslashyning paring 04 mm som gir en toslashyning paring 027
R-verdien ligger i omraringdet paring 02 til 025 Proslashveresultatene som er presentert er de med
likt bruddforloslashp og er de data som er brukt for aring regne ut S-N kurven
36
Tabell 86 Data dynamisk utmatting
Proslashve kNmin kNmax mmmin mmmax Ant N ε log(N) log(ε)
D6 288 1150 04 19 4300 127 363 01047
D7 245 1180 04 2 1678 133 322 01264
D8 294 1140 05 2 1367 133 314 01296
D14 252 1285 04 22 643 147 281 01652
D15 261 1300 04 21 1292 140 311 01483
D16 235 1260 04 22 994 147 300 01692
D18 280 1290 04 22 977 147 299 01722
D19 280 1330 04 22 695 147 284 01742
D20 289 1380 04 22 937 147 297 01725
D21 245 1230 04 22 937 147 297 01655
D25 274 1120 04 19 2497 127 340 01088
D26 277 1120 04 19 2027 127 331 01047
Proslashvegeometri finnes i Appendix C
Figur 88 S-N Kurve
37
I Figur 88 er dataene fra den dynamiske testingen presentert logaritmisk
Regresjonslinjen viser at det er stor spredning paring proslashvene Punktene som passer best
paring regresjonslinjen er fra proslashve D15 og D19 Stigningstallet disse gir er regnet ut i
ligning 89
α= ∆ log(ε)
∆ log(N )= 01483minus01742
311minus284=minus01 (89)
831 Lineaeligr regresjon av dynamisk utmatting
I Tabell 87 er resultatet fra lineaeligr regresjonen fra datasettet med dynamisk utmatting
presentert β representerer estimatet paring helningen paring regresjonskurven og α
representerer estimatet til ldquoskjaeligring med y-aksenrdquo altsaring log(ε) Omregnet til ε er
starten paring kurven 1004758 = 299 Ved bruk av lineaeligr regresjon vil regresjonskurven
for dynamisk utmatting vaeligre som presentert i ligning 811 basert paring ligning 810 fra
DNV [2] Standardavviket til toslashyningen er 0048 og standardavviket paring helningen er
0015 Verdien R2 er 08322 noe som sier at regresjonslinjen passer godt til
datasettet
log(ε) = log(ε0 fatigue)minusα log(N ) (810)
log(ε) = log(299)minus0107log(N ) (811)
Tabell 87 Lineaeligr regresjon dynamisk utmatting
Parameter Estimat Standardavvik
α 047578 004755
β -010718 001522
R2 08322
38
Figur 89 Lineaeligr regresjon S-N Kurve
84 Endring av dynamisk regresjonskurve ved statisk
utmatting
For aring undersoslashke sammenhengen mellom statisk og dynamisk utmatting er det utfoslashrt
proslashver som foslashrst er belastet statisk over en gitt tid for deretter aring teste de samme
proslashvene under dynamisk utmatting Det ble bestemt at det skulle forsoslashkes aring belaste
proslashvene under statisk belastning med Miners sum = 075
Det har vist seg aring vaeligre vanskelig aring spesifisere noslashyaktig Miners sum paring bakgrunn av
dataene Det ble foslashrst proslashvd aring legge seg paring et nivaring utregnet med stress rupture kurven
Med en hoslashy last gikk flere proslashver i brudd relativt tidlig grunnet stor spredning
Maringten dette ble loslashst paring var aring se paring dataene fra stress rupture og legge seg paring et punkt
som er naeligr brudd Fra Tabell 82 er det en proslashve som er belastet med 19kN med t =1243 minutter og tre proslashver som er belastet med 185kN som har staringtt i henholdsvis
186 2340 og 6798 minutter Det er paring bakgrunn av disse dataene valgt aring legge seg paring
en last paring 1875kN i 100 minutter for aring vaeligre sikker paring at proslashvene ikke garingr i brudd og
allikevel ligger naeligr bruddgrensen De proslashvene som gikk i brudd foslashr 100 minutter var
garingtt er overfoslashrt til stress rupture dataene
39
Det har vaeligrt utfordrende aring definere noslashyaktig toslashyningsnivaring og ut fra kurvene kunne
proslashver med valgt belastning garing i brudd fra i underkant av 100 til 6000 minutter
I Tabell 88 og Tabell 89 er proslashvedataene fra testingen presentert med henholdsvis
AME 6000 INF premium marine resin is a preaccelerated non-thixotropic epoxyvinyl ester based infusion resin AME 6000 INF resin is used in construction of highperformance marine composites offering
- Superior laminate strength- High heat resistance- Good surface quality- Excellent hydrolysis resistance
Typical liquid resinproperties
Property at 23 C Value Unit MethodViscosity Brookfield (5 rpm) 250 mPas ISO 2555Viscosity Cone amp Plate 250 mPas ISO 2884Styrene content 35 SFS 4864Geltime (15Norox MCP-75) 35 min D006Geltime (03NLC-10+15Norox MCP-75) 120 min D006(See Additional information)
Typical cured resinproperties
Property Value Unit MethodPostcured for 2h at 60 CTensile Strength 81 MPa ASTM D-638Tensile Modulus 35 GPa ASTM D-638Tensile Elongation 42 ASTM D-638Flexural Strength 131 MPa ASTM D-790Flexural Modulus 37 GPa ASTM D-790Heat Deflection Temperature 79 C ASTM D-648 Postcured for 2 hours at 138 C Tensile Strength 89 MPa ASTM D-638Tensile Modulus 37 GPa ASTM D-638Tensile Elongation 35 ASTM D-638Flexural Strength 137 MPa ASTM D-790Flexural Modulus 38 GPa ASTM D-790Heat Deflection Temperature 124 C ASTM D-648
Application and use AME 6000 INF resin is especially recommended for marine applications using theinfusion process AME 6000 INF is designed as a premium resin for highperformance off-shore motor and sailing yachts that remain in the water for anextended period of time
Ashland is committed to continuous evolution oftechnology and service solutions that promote health safetyand environmental protection around the world
reg Registered trademark and trade trademark of Ashland Inc Registered service mark of the American Chemistry Council
AME 6000 INF premium marine resin complies with Lloyds Register of Shippingrules for construction of small crafts
Additional information For more information on curing characteristics of AME 6000 INF infusion resin andadjustment of inhibitor (NLC-10) and peroxide (MCP-75) levels for optimal curingplease contact your Ashland representative
Handling and storage It is highly recommended that all material is stored at stable temperature under 20C preferably indoors and away from sunlight Prolonged storage outside ofrecommended conditions can influence liquid resin properties like viscosity and geltime It is also strongly recommended to mix resin thoroughly before use Shelf lifeof AME 6000 INF is three (3) months
Notice All information presented herein is believed to be accurate and reliable and isoffered solely for your consideration investigation and verification The informationis not to be taken as an express or implied warranty or representation for whichAshland assumes legal responsibility Any warranties including warranties ofmerchantability or non-infringement of intellectual property rights of third partiesare herewith expressly excluded
Since the users product formulations specific use applications and conditions ofuse are beyond the control of Ashland Ashland makes no warranty orrepresentation regarding the results which may be obtained by the user It shall bethe responsibility of the user to determine the suitability of any of the productsmentioned for the users specific application
Ashland requests that the customer reads understands and complies with theinformation contained herein and the current Material Safety Data Sheet
More information EUROPEAN HEADQUARTERSCNumancia 185 8ordm 1a08034 BarcelonaSPAIN Phone +34 93 206 51 20Fax +34 93 204 13 02
Ashland is committed to continuous evolution oftechnology and service solutions that promote health safetyand environmental protection around the world
reg Registered trademark and trade trademark of Ashland Inc Registered service mark of the American Chemistry Council
SELCOM SRL via della Torre n 17 31010 FREGONA (TV) ITALY phone +39 0438 585166 modem fax +39 0438 585172 manual fax +39 0438 916049
cap soc EURO 10149000 cod fisc e pi IT 02369430265 trib Treviso n 33642 reg soc cciaa Treviso n 206094 M estero TV 028944 E-mail infoselcom-srlcom
MULTIAXIAL TECHNOLOGY (NCF) unidirectional amp stitched multiaxial fabrics in glass carbon aramid and hybrids for the composite industry internet wwwselcom-srlcom
TYPE APPROVED PRODUCT ndash CERTIFICATE NO K-4015
Confidentiality Statement The information data and charts embodied in this Technical Data Sheet (TDS) are strictly confidential and are supplied on the understanding that they will be held confidentially and not disclosed to third parties without the prior written consent of Selcom srl with registered office in 31010 Fregona (TV) ITALY-Via Della Torre no 17 ndashFor further info please contact Selcom srl at infoselcom-srlcom or fax to no +39 0438 58 51 72 91 60 49 SELCOM Srl is a weaver of technical textiles from continuous filaments (rovings) All information supplied by or on behalf of SELCOM Srl in relation to its products whether in the nature of data recommendations or otherwise has been given in good faith and in compliance with technical and commercial information supplied by raw materials (fibre) manufacturers All information aforementioned are supported by its own experience and believed reliable but SELCOM Srl declines all responsibility in respect of the application processing ore use of the aforementioned information or any consequence thereof The buyer undertakes all liability in respect of the application processing or use of the aforementioned information or product whose quality and other properties he shall verify or any consequence thereof SELCOM Srl believes that it is the user that shall determine the suitability of a product for its end-use and the user that assures all liability in connection therewith M10-1-02DOC Ed01-Rev00-120510
Technical Data Sheet
PRODUCT NAME UNIEUNIEUNIEUNIE1200M1200M1200M1200M100100100100 Unidirectional fabric 0ordm in ldquoErdquo glass
Codice 01111001200
Characteristics for fabric lunghezza rotolo - standard roll length mtl 50 plusmn 1 mtl
larghezza rotolo - standard roll width mm 1270 plusmn 10 mm
peso netto rotolo - net roll weight Kg 865 plusmn 3
allungamento a rottura mdash elongation at break 35 - 4
Determined from resin impregnated rovings according to ASTM D-2343These informations can be used for material selection purposes only Quality Assurance Fregona ligrave 180113 Ing Giovanni Fardin
NB THIS DOCUMENT IS COMPUTER GENERATED AND ITrsquoS VALID WITHOUT SIGNATURE
angle areal weight areal weight
tolerance grmsup2 tolerance
0ordm - L4 83 8 plusmn 3
0ordm plusmn 1ordm L4 4800 - 2400 1200 plusmn 3
90ordm plusmn 1ordm L4 300 50 plusmn 3
random - L4 2600 100 plusmn 3
- - 1358 plusmn 3
layers plan texfiber
Polyester yarn
TOTAL grmsup2
E glass PPG Roving 2002
E glass PPG Roving 2002
E glass PPG Roving 7864
59
Forord
Sammendrag
Innhold
Figurliste
Tabelliste
Innledning
Bakgrunn for oppgaven
Problemomraringde og forskersposlashrsmaringl
Avgrensing av masteroppgaven
Masteroppgavens oppbygning
Metode
Litteraturstudie
Laboratorieforsoslashk
Validitet og reliabilitet
Teori
Regler og forskrifter
Utmatting i fiberkompositter
S-N kurven
Miner - Palmgrens delskadehypotese
Utmatting i et lamina med last parallelt med fibrene
Reduksjon av statisk styrke grunnet permanent statisk belastning
Reduksjon av statisk styrke grunnet dynamisk belastning S-N kurven
Analyse av sammenhenger
Lineaeligr regresjon
Hvor god er modellen
Plateproduksjon paring NORSAFE
Resininjesering
Proslashvelegemer
Testmaskiner
Dynamisk strekkproslashvemaskin
Statisk strekkproslashvemaskin
Bestemmelse av fiberinnhold og lagoppbygging
Fiberinnhold prosedyre
Lagoppbygging
Teoretisk tykkelse
Resultat og analyse
Strekkfasthet
Stress rupture
Stress rupture basert paring maringlt toslashyning
Stress rupture basert paring estimert toslashyning
Lineaeligr regresjon av stress rupture
Utvikling av S-N kurve
Lineaeligr regresjon av dynamisk utmatting
Endring av dynamisk regresjonskurve ved statisk utmatting
Konklusjon
Forslag til videre arbeid
Litteraturliste
Appendix
Appendix Resultat fiberinnhold
Appendix Stress Rupture proslashvegeometri
Appendix Dynamisk utmatting proslashvegeometri
Appendix Statisk og deretter dynamisk utmatting proslashvegeometri
821 Stress rupture basert paring maringlt toslashyning
I Tabell 82 er dataene med maringlte toslashyninger fra stress rupture testene presentert
skjematisk
Tabell 82 Stress rupture data maringlt toslashyning
Nr N t [min] εmaringlt σ [MPa] log(σ) log(t) log(εmaringlt)
1 27189 05 35 10098 300 -027 054
2 21484 05 35 7979 290 -026 054
3 22000 94 33 8171 291 097 052
4 22000 05 32 8171 291 -030 050
5 21000 08 30 7799 289 -008 048
6 20000 225 30 7428 287 135 047
7 20000 31160 27 7428 287 349 043
8 19000 1243 28 7057 285 209 045
9 18500 23405 26 6871 284 337 042
10 18500 67980 26 6871 284 383 041
11 18001 973 30 6686 283 199 048
12 18500 1860 26 6871 284 227 042
13 20000 88 29 7428 287 094 046
14 19000 589 28 7057 285 177 045
15 19000 204 28 7057 285 231 045
Proslashvegeometri finnes i Appendix B
I Figur 83 er dataene presentert logaritmisk med en regresjonslinje som viser
helningen Som det fremgaringr av resultatene fra de maringlte verdiene passer
regresjonslinjen relativt bra med dataene Stigningstallet til dataene er utregnet og det
er tatt utgangspunkt i stigningstall mellom to punkter i grafen som ser ut til aring stemme
bra med regresjonslinjen Det er valgt foslashlgende fra Tabell 82 Proslashve nr 4 og 9
Stigningstallet mellom log(ε) og log(t ) er regnet ut som vist i ligning 82 Dette blir et
visuelt estimat og en mer noslashyaktig metode er lineaeligr regresjon Lineaeligr regresjon for
stress rupture er utfoslashrt i underkapittel 823
β= ∆ log(εmaringlt)
∆ log(t )= 042minus050
337minus (minus030)=minus0022 (82)
30
Figur 83 Stress rupture kurve maringlt
822 Stress rupture basert paring estimert toslashyning
Dataene i Tabell 83 vist nedenfor inneholder det samme som Tabell 82 men her er
toslashyningen basert paring estimert E-modul Estimert E-modul er regnet ut bakgrunn av
undersoslashkt fiberinnhold i proslashvene mengde fiber i 0 og antagelse om strekkfasthet i
fiberen paring 72GPa I de etterfoslashlgende ligninger vises beregning av henholdsvis estimert
E-modul og toslashyning
E = E f middotφ f middotφ f 0 (83)
derE er estimert E-modul
E f er fiberens strekkfasthet ihht datablad = 72GPa
φ f er volumprosent fiber
φ f 0 er volumprosent fiber i 0 lag = 0889
ε= σ
E(84)
31
Tabell 83 Stress rupture data estimert toslashyning
Nr N t [min] φ f E [Gpa] εest log(t) log(εest)
1 27189 05 05822 373 27 -027 043
2 21484 05 05677 363 22 -026 034
3 22000 94 05307 340 24 097 038
4 22000 05 05140 329 25 -030 040
5 21000 08 05192 332 23 -008 037
6 20000 225 05631 360 21 135 031
7 20000 31160 05259 337 22 349 034
8 19000 1243 05088 326 22 209 034
9 18500 23405 04948 317 22 337 034
10 18500 67980 04946 317 22 383 034
11 18001 973 05704 365 18 199 026
12 18500 1860 05301 3393 20 227 031
13 20000 88 05300 3392 22 094 034
14 19000 589 05133 3286 21 177 033
15 19000 204 05525 3536 20 231 030
Proslashvegeometri finnes i Appendix B
Figur 84 Stress rupture kurve estimert
32
Dataene er fremstilt med estimert toslashyning for aring se om avvik kunne begrunnes ved aring
korrelere toslashyningen med proslashvenes fiberinnhold Ut fra grafen i Figur 84 ser det ut til
at det er stoslashrre avvik med bruk av estimerte toslashyninger enn de maringlte Naringr en estimerer
toslashyningene basert paring fibervolum korreleres resultatene for en feilkilde og det er
naturlig aring tenke at avvikene skulle blitt redusert Proslashveresultatene fra testingen i
fiberinnhold varierer mye noe som kan bidra til at tallene ikke gir saring gode estimater
som tenkt I tillegg er det kun eacuten feilkilde som neglisjeres og det kan vaeligre andre
faktorer som bidrar til spredning Dersom en kunne korrelere for alle feilkilder ville
det muligens blitt et bedre estimat
Platene er produsert i produksjonshallen hos NORSAFE og dette er gjort manuelt
Proslashvestykkene er kuttet slipt og paringlimt tabs paring laboratoriet paring UiA Her inngaringr det
flere feilkilder som kan foslashre til avvik Fiberens retning og krumning spiller stor rolle paring
styrken og om ikke alle fiberene ligger helt rett vil dette bidra til variasjon
Stigningstallet β for de estimerte dataene er regnet ut i ligning 85 Dataene som er
valgt for aring regne ut stigningstallet er fra proslashvene som ser ut til aring passe best til
regresjonslinjen proslashve nr 5 og 8 Stigningstallet er foslashlgende
β= ∆ log(εest)
∆ log(t )= 034minus039
209minus (minus008)=minus0023 (85)
823 Lineaeligr regresjon av stress rupture
Ved aring utfoslashre en lineaeligr regresjon paring dataene faringr en et bedre estimat paring stigningstallet til
regresjonskurven Det er utfoslashrt lineaeligr regresjon for begge datasettene baringde med maringlte
og estimerte toslashyninger
Tabell 84 Lineaeligr regresjon av maringlte verdier stress rupture
Parameter Estimat Standardavvik
α 0510518 0008714
β -0026712 0004215
R2 07555
33
I Tabell 84 er resultatet fra lineaeligr regresjonen til datasettet med maringlte toslashyninger
presentert og i Figur 85 er regresjonen presentert grafisk β representerer estimatet paring
helningen paring regresjonskurven og α representerer estimatet til ldquoskjaeligring med
y-aksenrdquo altsaring log(ε) Omregnet til ε er starten paring kurven 100510518 = 324
Ved bruk av lineaeligr regresjon uten aring ta hensyn til standardavvik vil stress rupture
kurven vaeligre som vist i ligning 86 basert paring ligning 81 nevnt tidligere i kapittelet
Standardavviket til toslashyningen er 0008714 og standardavviket til helningen er
0004215 Desto naeligrmere 1 verdien R2 er desto mer sannsynlig er regresjonen
Verdien R2 er 07555 og sier at regresjonslinjen passer godt til datasettet
log(ε) = log(ε0 fatigue)minusβ log(t ) (81)
log(ε) = log(324)minus00267log(t ) (86)
Figur 85 Lineaeligr regresjon av maringlte data stress rupture
Kurve for stress rupture brukt videre i oppgaven er vist i ligning 87 Her brukes
stigningstallet fra lineaeligr regresjonen og ε0fatigue = 35 som er toslashyningen fra
strekkproslashvingen altsaring ved t = 0 Det er valgt aring bruke toslashyningen fra den siste
strekkproslashven da de tre foslashrste ble utfoslashrt med loslashs kontramutter i den nederste bakken
og det ikke er helt kontroll paring faktisk toslashyning
log(ε) = log(35)minus00267log(t ) (87)
34
I Tabell 85 er lineaeligr regresjonen fra de estimerte toslashyningene presentert skjematisk og
i Figur 86 er regresjonen presentert grafisk Regresjonskurven basert paring lineaeligr
regresjon av de estimerte toslashyningene er presentert i ligning 88 Regresjonskurvens
start er 100367293 = 234 Standardavviket til toslashyningen er 0014110 og standardavviket
til helningen er 0006825 Verdien R2 er 0302 Dette sier at regresjonen ikke er like bra
som for maringlte verdier I Figur 86 vises avvikene og det er tydelig at regresjonslinjen
ikke passer like godt som for maringlte toslashyninger i Figur 85
log(ε) = log(234)minus001362log(t ) (88)
Tabell 85 Lineaeligr regresjon av estimerte verdier stress rupture
Parameter Estimat Standardavvik
α 0367293 0014110
β -0016186 0006825
R2 0302
Figur 86 Lineaeligr regresjon av estimerte data stress rupture
35
83 Utvikling av S-N kurve
For aring se paring sammenhengen mellom dynamisk og statisk utmatting er det utviklet en
S-N kurve for materialet Som nevnt i teorikapittelet blir S-N kurven for kompositter
plottet med toslashyninger istedenfor spenninger
Bestemmelse av hvilke proslashver som var gjeldende etter testing har vaeligrt en utfordning
Det opplevdes ofte at bruddet oppstod i omraringdet der tabsen er paringlimt De proslashvene der
dette skjedde er utelatt fra resultatene for eksempel de fire proslashvene til hoslashyre (proslashve
D9 D10 D12 og D13) paring Figur 87 Dette er gjort for aring ha proslashver med mest mulig likt
bruddbildeforloslashp for aring redusere feilkilder
Figur 87 Proslashver testet dynamisk
I Tabell 86 er dataene fra den dynamiske proslashvingen presentert I utgangspunktet skulle
det brukes R-verdi = 01 som er R-verdien DNV bruker men under proslashvingen viste det
seg at med saring lav R-verdi gikk proslashven relativt fort i kompresjon grunnet forlengelse
av proslashvene I de foslashrste syklene ble proslashvene utvidet nok i lengderetning til at de gikk i
kompresjon Derfor ble det valgt aring legge seg litt over R= 01 Ut fra erfaring fra de fem
foslashrste proslashvene er det valgt en minste toslashyning paring 04 mm som gir en toslashyning paring 027
R-verdien ligger i omraringdet paring 02 til 025 Proslashveresultatene som er presentert er de med
likt bruddforloslashp og er de data som er brukt for aring regne ut S-N kurven
36
Tabell 86 Data dynamisk utmatting
Proslashve kNmin kNmax mmmin mmmax Ant N ε log(N) log(ε)
D6 288 1150 04 19 4300 127 363 01047
D7 245 1180 04 2 1678 133 322 01264
D8 294 1140 05 2 1367 133 314 01296
D14 252 1285 04 22 643 147 281 01652
D15 261 1300 04 21 1292 140 311 01483
D16 235 1260 04 22 994 147 300 01692
D18 280 1290 04 22 977 147 299 01722
D19 280 1330 04 22 695 147 284 01742
D20 289 1380 04 22 937 147 297 01725
D21 245 1230 04 22 937 147 297 01655
D25 274 1120 04 19 2497 127 340 01088
D26 277 1120 04 19 2027 127 331 01047
Proslashvegeometri finnes i Appendix C
Figur 88 S-N Kurve
37
I Figur 88 er dataene fra den dynamiske testingen presentert logaritmisk
Regresjonslinjen viser at det er stor spredning paring proslashvene Punktene som passer best
paring regresjonslinjen er fra proslashve D15 og D19 Stigningstallet disse gir er regnet ut i
ligning 89
α= ∆ log(ε)
∆ log(N )= 01483minus01742
311minus284=minus01 (89)
831 Lineaeligr regresjon av dynamisk utmatting
I Tabell 87 er resultatet fra lineaeligr regresjonen fra datasettet med dynamisk utmatting
presentert β representerer estimatet paring helningen paring regresjonskurven og α
representerer estimatet til ldquoskjaeligring med y-aksenrdquo altsaring log(ε) Omregnet til ε er
starten paring kurven 1004758 = 299 Ved bruk av lineaeligr regresjon vil regresjonskurven
for dynamisk utmatting vaeligre som presentert i ligning 811 basert paring ligning 810 fra
DNV [2] Standardavviket til toslashyningen er 0048 og standardavviket paring helningen er
0015 Verdien R2 er 08322 noe som sier at regresjonslinjen passer godt til
datasettet
log(ε) = log(ε0 fatigue)minusα log(N ) (810)
log(ε) = log(299)minus0107log(N ) (811)
Tabell 87 Lineaeligr regresjon dynamisk utmatting
Parameter Estimat Standardavvik
α 047578 004755
β -010718 001522
R2 08322
38
Figur 89 Lineaeligr regresjon S-N Kurve
84 Endring av dynamisk regresjonskurve ved statisk
utmatting
For aring undersoslashke sammenhengen mellom statisk og dynamisk utmatting er det utfoslashrt
proslashver som foslashrst er belastet statisk over en gitt tid for deretter aring teste de samme
proslashvene under dynamisk utmatting Det ble bestemt at det skulle forsoslashkes aring belaste
proslashvene under statisk belastning med Miners sum = 075
Det har vist seg aring vaeligre vanskelig aring spesifisere noslashyaktig Miners sum paring bakgrunn av
dataene Det ble foslashrst proslashvd aring legge seg paring et nivaring utregnet med stress rupture kurven
Med en hoslashy last gikk flere proslashver i brudd relativt tidlig grunnet stor spredning
Maringten dette ble loslashst paring var aring se paring dataene fra stress rupture og legge seg paring et punkt
som er naeligr brudd Fra Tabell 82 er det en proslashve som er belastet med 19kN med t =1243 minutter og tre proslashver som er belastet med 185kN som har staringtt i henholdsvis
186 2340 og 6798 minutter Det er paring bakgrunn av disse dataene valgt aring legge seg paring
en last paring 1875kN i 100 minutter for aring vaeligre sikker paring at proslashvene ikke garingr i brudd og
allikevel ligger naeligr bruddgrensen De proslashvene som gikk i brudd foslashr 100 minutter var
garingtt er overfoslashrt til stress rupture dataene
39
Det har vaeligrt utfordrende aring definere noslashyaktig toslashyningsnivaring og ut fra kurvene kunne
proslashver med valgt belastning garing i brudd fra i underkant av 100 til 6000 minutter
I Tabell 88 og Tabell 89 er proslashvedataene fra testingen presentert med henholdsvis
AME 6000 INF premium marine resin is a preaccelerated non-thixotropic epoxyvinyl ester based infusion resin AME 6000 INF resin is used in construction of highperformance marine composites offering
- Superior laminate strength- High heat resistance- Good surface quality- Excellent hydrolysis resistance
Typical liquid resinproperties
Property at 23 C Value Unit MethodViscosity Brookfield (5 rpm) 250 mPas ISO 2555Viscosity Cone amp Plate 250 mPas ISO 2884Styrene content 35 SFS 4864Geltime (15Norox MCP-75) 35 min D006Geltime (03NLC-10+15Norox MCP-75) 120 min D006(See Additional information)
Typical cured resinproperties
Property Value Unit MethodPostcured for 2h at 60 CTensile Strength 81 MPa ASTM D-638Tensile Modulus 35 GPa ASTM D-638Tensile Elongation 42 ASTM D-638Flexural Strength 131 MPa ASTM D-790Flexural Modulus 37 GPa ASTM D-790Heat Deflection Temperature 79 C ASTM D-648 Postcured for 2 hours at 138 C Tensile Strength 89 MPa ASTM D-638Tensile Modulus 37 GPa ASTM D-638Tensile Elongation 35 ASTM D-638Flexural Strength 137 MPa ASTM D-790Flexural Modulus 38 GPa ASTM D-790Heat Deflection Temperature 124 C ASTM D-648
Application and use AME 6000 INF resin is especially recommended for marine applications using theinfusion process AME 6000 INF is designed as a premium resin for highperformance off-shore motor and sailing yachts that remain in the water for anextended period of time
Ashland is committed to continuous evolution oftechnology and service solutions that promote health safetyand environmental protection around the world
reg Registered trademark and trade trademark of Ashland Inc Registered service mark of the American Chemistry Council
AME 6000 INF premium marine resin complies with Lloyds Register of Shippingrules for construction of small crafts
Additional information For more information on curing characteristics of AME 6000 INF infusion resin andadjustment of inhibitor (NLC-10) and peroxide (MCP-75) levels for optimal curingplease contact your Ashland representative
Handling and storage It is highly recommended that all material is stored at stable temperature under 20C preferably indoors and away from sunlight Prolonged storage outside ofrecommended conditions can influence liquid resin properties like viscosity and geltime It is also strongly recommended to mix resin thoroughly before use Shelf lifeof AME 6000 INF is three (3) months
Notice All information presented herein is believed to be accurate and reliable and isoffered solely for your consideration investigation and verification The informationis not to be taken as an express or implied warranty or representation for whichAshland assumes legal responsibility Any warranties including warranties ofmerchantability or non-infringement of intellectual property rights of third partiesare herewith expressly excluded
Since the users product formulations specific use applications and conditions ofuse are beyond the control of Ashland Ashland makes no warranty orrepresentation regarding the results which may be obtained by the user It shall bethe responsibility of the user to determine the suitability of any of the productsmentioned for the users specific application
Ashland requests that the customer reads understands and complies with theinformation contained herein and the current Material Safety Data Sheet
More information EUROPEAN HEADQUARTERSCNumancia 185 8ordm 1a08034 BarcelonaSPAIN Phone +34 93 206 51 20Fax +34 93 204 13 02
Ashland is committed to continuous evolution oftechnology and service solutions that promote health safetyand environmental protection around the world
reg Registered trademark and trade trademark of Ashland Inc Registered service mark of the American Chemistry Council
SELCOM SRL via della Torre n 17 31010 FREGONA (TV) ITALY phone +39 0438 585166 modem fax +39 0438 585172 manual fax +39 0438 916049
cap soc EURO 10149000 cod fisc e pi IT 02369430265 trib Treviso n 33642 reg soc cciaa Treviso n 206094 M estero TV 028944 E-mail infoselcom-srlcom
MULTIAXIAL TECHNOLOGY (NCF) unidirectional amp stitched multiaxial fabrics in glass carbon aramid and hybrids for the composite industry internet wwwselcom-srlcom
TYPE APPROVED PRODUCT ndash CERTIFICATE NO K-4015
Confidentiality Statement The information data and charts embodied in this Technical Data Sheet (TDS) are strictly confidential and are supplied on the understanding that they will be held confidentially and not disclosed to third parties without the prior written consent of Selcom srl with registered office in 31010 Fregona (TV) ITALY-Via Della Torre no 17 ndashFor further info please contact Selcom srl at infoselcom-srlcom or fax to no +39 0438 58 51 72 91 60 49 SELCOM Srl is a weaver of technical textiles from continuous filaments (rovings) All information supplied by or on behalf of SELCOM Srl in relation to its products whether in the nature of data recommendations or otherwise has been given in good faith and in compliance with technical and commercial information supplied by raw materials (fibre) manufacturers All information aforementioned are supported by its own experience and believed reliable but SELCOM Srl declines all responsibility in respect of the application processing ore use of the aforementioned information or any consequence thereof The buyer undertakes all liability in respect of the application processing or use of the aforementioned information or product whose quality and other properties he shall verify or any consequence thereof SELCOM Srl believes that it is the user that shall determine the suitability of a product for its end-use and the user that assures all liability in connection therewith M10-1-02DOC Ed01-Rev00-120510
Technical Data Sheet
PRODUCT NAME UNIEUNIEUNIEUNIE1200M1200M1200M1200M100100100100 Unidirectional fabric 0ordm in ldquoErdquo glass
Codice 01111001200
Characteristics for fabric lunghezza rotolo - standard roll length mtl 50 plusmn 1 mtl
larghezza rotolo - standard roll width mm 1270 plusmn 10 mm
peso netto rotolo - net roll weight Kg 865 plusmn 3
allungamento a rottura mdash elongation at break 35 - 4
Determined from resin impregnated rovings according to ASTM D-2343These informations can be used for material selection purposes only Quality Assurance Fregona ligrave 180113 Ing Giovanni Fardin
NB THIS DOCUMENT IS COMPUTER GENERATED AND ITrsquoS VALID WITHOUT SIGNATURE
angle areal weight areal weight
tolerance grmsup2 tolerance
0ordm - L4 83 8 plusmn 3
0ordm plusmn 1ordm L4 4800 - 2400 1200 plusmn 3
90ordm plusmn 1ordm L4 300 50 plusmn 3
random - L4 2600 100 plusmn 3
- - 1358 plusmn 3
layers plan texfiber
Polyester yarn
TOTAL grmsup2
E glass PPG Roving 2002
E glass PPG Roving 2002
E glass PPG Roving 7864
59
Forord
Sammendrag
Innhold
Figurliste
Tabelliste
Innledning
Bakgrunn for oppgaven
Problemomraringde og forskersposlashrsmaringl
Avgrensing av masteroppgaven
Masteroppgavens oppbygning
Metode
Litteraturstudie
Laboratorieforsoslashk
Validitet og reliabilitet
Teori
Regler og forskrifter
Utmatting i fiberkompositter
S-N kurven
Miner - Palmgrens delskadehypotese
Utmatting i et lamina med last parallelt med fibrene
Reduksjon av statisk styrke grunnet permanent statisk belastning
Reduksjon av statisk styrke grunnet dynamisk belastning S-N kurven
Analyse av sammenhenger
Lineaeligr regresjon
Hvor god er modellen
Plateproduksjon paring NORSAFE
Resininjesering
Proslashvelegemer
Testmaskiner
Dynamisk strekkproslashvemaskin
Statisk strekkproslashvemaskin
Bestemmelse av fiberinnhold og lagoppbygging
Fiberinnhold prosedyre
Lagoppbygging
Teoretisk tykkelse
Resultat og analyse
Strekkfasthet
Stress rupture
Stress rupture basert paring maringlt toslashyning
Stress rupture basert paring estimert toslashyning
Lineaeligr regresjon av stress rupture
Utvikling av S-N kurve
Lineaeligr regresjon av dynamisk utmatting
Endring av dynamisk regresjonskurve ved statisk utmatting
Konklusjon
Forslag til videre arbeid
Litteraturliste
Appendix
Appendix Resultat fiberinnhold
Appendix Stress Rupture proslashvegeometri
Appendix Dynamisk utmatting proslashvegeometri
Appendix Statisk og deretter dynamisk utmatting proslashvegeometri
821 Stress rupture basert paring maringlt toslashyning
I Tabell 82 er dataene med maringlte toslashyninger fra stress rupture testene presentert
skjematisk
Tabell 82 Stress rupture data maringlt toslashyning
Nr N t [min] εmaringlt σ [MPa] log(σ) log(t) log(εmaringlt)
1 27189 05 35 10098 300 -027 054
2 21484 05 35 7979 290 -026 054
3 22000 94 33 8171 291 097 052
4 22000 05 32 8171 291 -030 050
5 21000 08 30 7799 289 -008 048
6 20000 225 30 7428 287 135 047
7 20000 31160 27 7428 287 349 043
8 19000 1243 28 7057 285 209 045
9 18500 23405 26 6871 284 337 042
10 18500 67980 26 6871 284 383 041
11 18001 973 30 6686 283 199 048
12 18500 1860 26 6871 284 227 042
13 20000 88 29 7428 287 094 046
14 19000 589 28 7057 285 177 045
15 19000 204 28 7057 285 231 045
Proslashvegeometri finnes i Appendix B
I Figur 83 er dataene presentert logaritmisk med en regresjonslinje som viser
helningen Som det fremgaringr av resultatene fra de maringlte verdiene passer
regresjonslinjen relativt bra med dataene Stigningstallet til dataene er utregnet og det
er tatt utgangspunkt i stigningstall mellom to punkter i grafen som ser ut til aring stemme
bra med regresjonslinjen Det er valgt foslashlgende fra Tabell 82 Proslashve nr 4 og 9
Stigningstallet mellom log(ε) og log(t ) er regnet ut som vist i ligning 82 Dette blir et
visuelt estimat og en mer noslashyaktig metode er lineaeligr regresjon Lineaeligr regresjon for
stress rupture er utfoslashrt i underkapittel 823
β= ∆ log(εmaringlt)
∆ log(t )= 042minus050
337minus (minus030)=minus0022 (82)
30
Figur 83 Stress rupture kurve maringlt
822 Stress rupture basert paring estimert toslashyning
Dataene i Tabell 83 vist nedenfor inneholder det samme som Tabell 82 men her er
toslashyningen basert paring estimert E-modul Estimert E-modul er regnet ut bakgrunn av
undersoslashkt fiberinnhold i proslashvene mengde fiber i 0 og antagelse om strekkfasthet i
fiberen paring 72GPa I de etterfoslashlgende ligninger vises beregning av henholdsvis estimert
E-modul og toslashyning
E = E f middotφ f middotφ f 0 (83)
derE er estimert E-modul
E f er fiberens strekkfasthet ihht datablad = 72GPa
φ f er volumprosent fiber
φ f 0 er volumprosent fiber i 0 lag = 0889
ε= σ
E(84)
31
Tabell 83 Stress rupture data estimert toslashyning
Nr N t [min] φ f E [Gpa] εest log(t) log(εest)
1 27189 05 05822 373 27 -027 043
2 21484 05 05677 363 22 -026 034
3 22000 94 05307 340 24 097 038
4 22000 05 05140 329 25 -030 040
5 21000 08 05192 332 23 -008 037
6 20000 225 05631 360 21 135 031
7 20000 31160 05259 337 22 349 034
8 19000 1243 05088 326 22 209 034
9 18500 23405 04948 317 22 337 034
10 18500 67980 04946 317 22 383 034
11 18001 973 05704 365 18 199 026
12 18500 1860 05301 3393 20 227 031
13 20000 88 05300 3392 22 094 034
14 19000 589 05133 3286 21 177 033
15 19000 204 05525 3536 20 231 030
Proslashvegeometri finnes i Appendix B
Figur 84 Stress rupture kurve estimert
32
Dataene er fremstilt med estimert toslashyning for aring se om avvik kunne begrunnes ved aring
korrelere toslashyningen med proslashvenes fiberinnhold Ut fra grafen i Figur 84 ser det ut til
at det er stoslashrre avvik med bruk av estimerte toslashyninger enn de maringlte Naringr en estimerer
toslashyningene basert paring fibervolum korreleres resultatene for en feilkilde og det er
naturlig aring tenke at avvikene skulle blitt redusert Proslashveresultatene fra testingen i
fiberinnhold varierer mye noe som kan bidra til at tallene ikke gir saring gode estimater
som tenkt I tillegg er det kun eacuten feilkilde som neglisjeres og det kan vaeligre andre
faktorer som bidrar til spredning Dersom en kunne korrelere for alle feilkilder ville
det muligens blitt et bedre estimat
Platene er produsert i produksjonshallen hos NORSAFE og dette er gjort manuelt
Proslashvestykkene er kuttet slipt og paringlimt tabs paring laboratoriet paring UiA Her inngaringr det
flere feilkilder som kan foslashre til avvik Fiberens retning og krumning spiller stor rolle paring
styrken og om ikke alle fiberene ligger helt rett vil dette bidra til variasjon
Stigningstallet β for de estimerte dataene er regnet ut i ligning 85 Dataene som er
valgt for aring regne ut stigningstallet er fra proslashvene som ser ut til aring passe best til
regresjonslinjen proslashve nr 5 og 8 Stigningstallet er foslashlgende
β= ∆ log(εest)
∆ log(t )= 034minus039
209minus (minus008)=minus0023 (85)
823 Lineaeligr regresjon av stress rupture
Ved aring utfoslashre en lineaeligr regresjon paring dataene faringr en et bedre estimat paring stigningstallet til
regresjonskurven Det er utfoslashrt lineaeligr regresjon for begge datasettene baringde med maringlte
og estimerte toslashyninger
Tabell 84 Lineaeligr regresjon av maringlte verdier stress rupture
Parameter Estimat Standardavvik
α 0510518 0008714
β -0026712 0004215
R2 07555
33
I Tabell 84 er resultatet fra lineaeligr regresjonen til datasettet med maringlte toslashyninger
presentert og i Figur 85 er regresjonen presentert grafisk β representerer estimatet paring
helningen paring regresjonskurven og α representerer estimatet til ldquoskjaeligring med
y-aksenrdquo altsaring log(ε) Omregnet til ε er starten paring kurven 100510518 = 324
Ved bruk av lineaeligr regresjon uten aring ta hensyn til standardavvik vil stress rupture
kurven vaeligre som vist i ligning 86 basert paring ligning 81 nevnt tidligere i kapittelet
Standardavviket til toslashyningen er 0008714 og standardavviket til helningen er
0004215 Desto naeligrmere 1 verdien R2 er desto mer sannsynlig er regresjonen
Verdien R2 er 07555 og sier at regresjonslinjen passer godt til datasettet
log(ε) = log(ε0 fatigue)minusβ log(t ) (81)
log(ε) = log(324)minus00267log(t ) (86)
Figur 85 Lineaeligr regresjon av maringlte data stress rupture
Kurve for stress rupture brukt videre i oppgaven er vist i ligning 87 Her brukes
stigningstallet fra lineaeligr regresjonen og ε0fatigue = 35 som er toslashyningen fra
strekkproslashvingen altsaring ved t = 0 Det er valgt aring bruke toslashyningen fra den siste
strekkproslashven da de tre foslashrste ble utfoslashrt med loslashs kontramutter i den nederste bakken
og det ikke er helt kontroll paring faktisk toslashyning
log(ε) = log(35)minus00267log(t ) (87)
34
I Tabell 85 er lineaeligr regresjonen fra de estimerte toslashyningene presentert skjematisk og
i Figur 86 er regresjonen presentert grafisk Regresjonskurven basert paring lineaeligr
regresjon av de estimerte toslashyningene er presentert i ligning 88 Regresjonskurvens
start er 100367293 = 234 Standardavviket til toslashyningen er 0014110 og standardavviket
til helningen er 0006825 Verdien R2 er 0302 Dette sier at regresjonen ikke er like bra
som for maringlte verdier I Figur 86 vises avvikene og det er tydelig at regresjonslinjen
ikke passer like godt som for maringlte toslashyninger i Figur 85
log(ε) = log(234)minus001362log(t ) (88)
Tabell 85 Lineaeligr regresjon av estimerte verdier stress rupture
Parameter Estimat Standardavvik
α 0367293 0014110
β -0016186 0006825
R2 0302
Figur 86 Lineaeligr regresjon av estimerte data stress rupture
35
83 Utvikling av S-N kurve
For aring se paring sammenhengen mellom dynamisk og statisk utmatting er det utviklet en
S-N kurve for materialet Som nevnt i teorikapittelet blir S-N kurven for kompositter
plottet med toslashyninger istedenfor spenninger
Bestemmelse av hvilke proslashver som var gjeldende etter testing har vaeligrt en utfordning
Det opplevdes ofte at bruddet oppstod i omraringdet der tabsen er paringlimt De proslashvene der
dette skjedde er utelatt fra resultatene for eksempel de fire proslashvene til hoslashyre (proslashve
D9 D10 D12 og D13) paring Figur 87 Dette er gjort for aring ha proslashver med mest mulig likt
bruddbildeforloslashp for aring redusere feilkilder
Figur 87 Proslashver testet dynamisk
I Tabell 86 er dataene fra den dynamiske proslashvingen presentert I utgangspunktet skulle
det brukes R-verdi = 01 som er R-verdien DNV bruker men under proslashvingen viste det
seg at med saring lav R-verdi gikk proslashven relativt fort i kompresjon grunnet forlengelse
av proslashvene I de foslashrste syklene ble proslashvene utvidet nok i lengderetning til at de gikk i
kompresjon Derfor ble det valgt aring legge seg litt over R= 01 Ut fra erfaring fra de fem
foslashrste proslashvene er det valgt en minste toslashyning paring 04 mm som gir en toslashyning paring 027
R-verdien ligger i omraringdet paring 02 til 025 Proslashveresultatene som er presentert er de med
likt bruddforloslashp og er de data som er brukt for aring regne ut S-N kurven
36
Tabell 86 Data dynamisk utmatting
Proslashve kNmin kNmax mmmin mmmax Ant N ε log(N) log(ε)
D6 288 1150 04 19 4300 127 363 01047
D7 245 1180 04 2 1678 133 322 01264
D8 294 1140 05 2 1367 133 314 01296
D14 252 1285 04 22 643 147 281 01652
D15 261 1300 04 21 1292 140 311 01483
D16 235 1260 04 22 994 147 300 01692
D18 280 1290 04 22 977 147 299 01722
D19 280 1330 04 22 695 147 284 01742
D20 289 1380 04 22 937 147 297 01725
D21 245 1230 04 22 937 147 297 01655
D25 274 1120 04 19 2497 127 340 01088
D26 277 1120 04 19 2027 127 331 01047
Proslashvegeometri finnes i Appendix C
Figur 88 S-N Kurve
37
I Figur 88 er dataene fra den dynamiske testingen presentert logaritmisk
Regresjonslinjen viser at det er stor spredning paring proslashvene Punktene som passer best
paring regresjonslinjen er fra proslashve D15 og D19 Stigningstallet disse gir er regnet ut i
ligning 89
α= ∆ log(ε)
∆ log(N )= 01483minus01742
311minus284=minus01 (89)
831 Lineaeligr regresjon av dynamisk utmatting
I Tabell 87 er resultatet fra lineaeligr regresjonen fra datasettet med dynamisk utmatting
presentert β representerer estimatet paring helningen paring regresjonskurven og α
representerer estimatet til ldquoskjaeligring med y-aksenrdquo altsaring log(ε) Omregnet til ε er
starten paring kurven 1004758 = 299 Ved bruk av lineaeligr regresjon vil regresjonskurven
for dynamisk utmatting vaeligre som presentert i ligning 811 basert paring ligning 810 fra
DNV [2] Standardavviket til toslashyningen er 0048 og standardavviket paring helningen er
0015 Verdien R2 er 08322 noe som sier at regresjonslinjen passer godt til
datasettet
log(ε) = log(ε0 fatigue)minusα log(N ) (810)
log(ε) = log(299)minus0107log(N ) (811)
Tabell 87 Lineaeligr regresjon dynamisk utmatting
Parameter Estimat Standardavvik
α 047578 004755
β -010718 001522
R2 08322
38
Figur 89 Lineaeligr regresjon S-N Kurve
84 Endring av dynamisk regresjonskurve ved statisk
utmatting
For aring undersoslashke sammenhengen mellom statisk og dynamisk utmatting er det utfoslashrt
proslashver som foslashrst er belastet statisk over en gitt tid for deretter aring teste de samme
proslashvene under dynamisk utmatting Det ble bestemt at det skulle forsoslashkes aring belaste
proslashvene under statisk belastning med Miners sum = 075
Det har vist seg aring vaeligre vanskelig aring spesifisere noslashyaktig Miners sum paring bakgrunn av
dataene Det ble foslashrst proslashvd aring legge seg paring et nivaring utregnet med stress rupture kurven
Med en hoslashy last gikk flere proslashver i brudd relativt tidlig grunnet stor spredning
Maringten dette ble loslashst paring var aring se paring dataene fra stress rupture og legge seg paring et punkt
som er naeligr brudd Fra Tabell 82 er det en proslashve som er belastet med 19kN med t =1243 minutter og tre proslashver som er belastet med 185kN som har staringtt i henholdsvis
186 2340 og 6798 minutter Det er paring bakgrunn av disse dataene valgt aring legge seg paring
en last paring 1875kN i 100 minutter for aring vaeligre sikker paring at proslashvene ikke garingr i brudd og
allikevel ligger naeligr bruddgrensen De proslashvene som gikk i brudd foslashr 100 minutter var
garingtt er overfoslashrt til stress rupture dataene
39
Det har vaeligrt utfordrende aring definere noslashyaktig toslashyningsnivaring og ut fra kurvene kunne
proslashver med valgt belastning garing i brudd fra i underkant av 100 til 6000 minutter
I Tabell 88 og Tabell 89 er proslashvedataene fra testingen presentert med henholdsvis
AME 6000 INF premium marine resin is a preaccelerated non-thixotropic epoxyvinyl ester based infusion resin AME 6000 INF resin is used in construction of highperformance marine composites offering
- Superior laminate strength- High heat resistance- Good surface quality- Excellent hydrolysis resistance
Typical liquid resinproperties
Property at 23 C Value Unit MethodViscosity Brookfield (5 rpm) 250 mPas ISO 2555Viscosity Cone amp Plate 250 mPas ISO 2884Styrene content 35 SFS 4864Geltime (15Norox MCP-75) 35 min D006Geltime (03NLC-10+15Norox MCP-75) 120 min D006(See Additional information)
Typical cured resinproperties
Property Value Unit MethodPostcured for 2h at 60 CTensile Strength 81 MPa ASTM D-638Tensile Modulus 35 GPa ASTM D-638Tensile Elongation 42 ASTM D-638Flexural Strength 131 MPa ASTM D-790Flexural Modulus 37 GPa ASTM D-790Heat Deflection Temperature 79 C ASTM D-648 Postcured for 2 hours at 138 C Tensile Strength 89 MPa ASTM D-638Tensile Modulus 37 GPa ASTM D-638Tensile Elongation 35 ASTM D-638Flexural Strength 137 MPa ASTM D-790Flexural Modulus 38 GPa ASTM D-790Heat Deflection Temperature 124 C ASTM D-648
Application and use AME 6000 INF resin is especially recommended for marine applications using theinfusion process AME 6000 INF is designed as a premium resin for highperformance off-shore motor and sailing yachts that remain in the water for anextended period of time
Ashland is committed to continuous evolution oftechnology and service solutions that promote health safetyand environmental protection around the world
reg Registered trademark and trade trademark of Ashland Inc Registered service mark of the American Chemistry Council
AME 6000 INF premium marine resin complies with Lloyds Register of Shippingrules for construction of small crafts
Additional information For more information on curing characteristics of AME 6000 INF infusion resin andadjustment of inhibitor (NLC-10) and peroxide (MCP-75) levels for optimal curingplease contact your Ashland representative
Handling and storage It is highly recommended that all material is stored at stable temperature under 20C preferably indoors and away from sunlight Prolonged storage outside ofrecommended conditions can influence liquid resin properties like viscosity and geltime It is also strongly recommended to mix resin thoroughly before use Shelf lifeof AME 6000 INF is three (3) months
Notice All information presented herein is believed to be accurate and reliable and isoffered solely for your consideration investigation and verification The informationis not to be taken as an express or implied warranty or representation for whichAshland assumes legal responsibility Any warranties including warranties ofmerchantability or non-infringement of intellectual property rights of third partiesare herewith expressly excluded
Since the users product formulations specific use applications and conditions ofuse are beyond the control of Ashland Ashland makes no warranty orrepresentation regarding the results which may be obtained by the user It shall bethe responsibility of the user to determine the suitability of any of the productsmentioned for the users specific application
Ashland requests that the customer reads understands and complies with theinformation contained herein and the current Material Safety Data Sheet
More information EUROPEAN HEADQUARTERSCNumancia 185 8ordm 1a08034 BarcelonaSPAIN Phone +34 93 206 51 20Fax +34 93 204 13 02
Ashland is committed to continuous evolution oftechnology and service solutions that promote health safetyand environmental protection around the world
reg Registered trademark and trade trademark of Ashland Inc Registered service mark of the American Chemistry Council
SELCOM SRL via della Torre n 17 31010 FREGONA (TV) ITALY phone +39 0438 585166 modem fax +39 0438 585172 manual fax +39 0438 916049
cap soc EURO 10149000 cod fisc e pi IT 02369430265 trib Treviso n 33642 reg soc cciaa Treviso n 206094 M estero TV 028944 E-mail infoselcom-srlcom
MULTIAXIAL TECHNOLOGY (NCF) unidirectional amp stitched multiaxial fabrics in glass carbon aramid and hybrids for the composite industry internet wwwselcom-srlcom
TYPE APPROVED PRODUCT ndash CERTIFICATE NO K-4015
Confidentiality Statement The information data and charts embodied in this Technical Data Sheet (TDS) are strictly confidential and are supplied on the understanding that they will be held confidentially and not disclosed to third parties without the prior written consent of Selcom srl with registered office in 31010 Fregona (TV) ITALY-Via Della Torre no 17 ndashFor further info please contact Selcom srl at infoselcom-srlcom or fax to no +39 0438 58 51 72 91 60 49 SELCOM Srl is a weaver of technical textiles from continuous filaments (rovings) All information supplied by or on behalf of SELCOM Srl in relation to its products whether in the nature of data recommendations or otherwise has been given in good faith and in compliance with technical and commercial information supplied by raw materials (fibre) manufacturers All information aforementioned are supported by its own experience and believed reliable but SELCOM Srl declines all responsibility in respect of the application processing ore use of the aforementioned information or any consequence thereof The buyer undertakes all liability in respect of the application processing or use of the aforementioned information or product whose quality and other properties he shall verify or any consequence thereof SELCOM Srl believes that it is the user that shall determine the suitability of a product for its end-use and the user that assures all liability in connection therewith M10-1-02DOC Ed01-Rev00-120510
Technical Data Sheet
PRODUCT NAME UNIEUNIEUNIEUNIE1200M1200M1200M1200M100100100100 Unidirectional fabric 0ordm in ldquoErdquo glass
Codice 01111001200
Characteristics for fabric lunghezza rotolo - standard roll length mtl 50 plusmn 1 mtl
larghezza rotolo - standard roll width mm 1270 plusmn 10 mm
peso netto rotolo - net roll weight Kg 865 plusmn 3
allungamento a rottura mdash elongation at break 35 - 4
Determined from resin impregnated rovings according to ASTM D-2343These informations can be used for material selection purposes only Quality Assurance Fregona ligrave 180113 Ing Giovanni Fardin
NB THIS DOCUMENT IS COMPUTER GENERATED AND ITrsquoS VALID WITHOUT SIGNATURE
angle areal weight areal weight
tolerance grmsup2 tolerance
0ordm - L4 83 8 plusmn 3
0ordm plusmn 1ordm L4 4800 - 2400 1200 plusmn 3
90ordm plusmn 1ordm L4 300 50 plusmn 3
random - L4 2600 100 plusmn 3
- - 1358 plusmn 3
layers plan texfiber
Polyester yarn
TOTAL grmsup2
E glass PPG Roving 2002
E glass PPG Roving 2002
E glass PPG Roving 7864
59
Forord
Sammendrag
Innhold
Figurliste
Tabelliste
Innledning
Bakgrunn for oppgaven
Problemomraringde og forskersposlashrsmaringl
Avgrensing av masteroppgaven
Masteroppgavens oppbygning
Metode
Litteraturstudie
Laboratorieforsoslashk
Validitet og reliabilitet
Teori
Regler og forskrifter
Utmatting i fiberkompositter
S-N kurven
Miner - Palmgrens delskadehypotese
Utmatting i et lamina med last parallelt med fibrene
Reduksjon av statisk styrke grunnet permanent statisk belastning
Reduksjon av statisk styrke grunnet dynamisk belastning S-N kurven
Analyse av sammenhenger
Lineaeligr regresjon
Hvor god er modellen
Plateproduksjon paring NORSAFE
Resininjesering
Proslashvelegemer
Testmaskiner
Dynamisk strekkproslashvemaskin
Statisk strekkproslashvemaskin
Bestemmelse av fiberinnhold og lagoppbygging
Fiberinnhold prosedyre
Lagoppbygging
Teoretisk tykkelse
Resultat og analyse
Strekkfasthet
Stress rupture
Stress rupture basert paring maringlt toslashyning
Stress rupture basert paring estimert toslashyning
Lineaeligr regresjon av stress rupture
Utvikling av S-N kurve
Lineaeligr regresjon av dynamisk utmatting
Endring av dynamisk regresjonskurve ved statisk utmatting
Konklusjon
Forslag til videre arbeid
Litteraturliste
Appendix
Appendix Resultat fiberinnhold
Appendix Stress Rupture proslashvegeometri
Appendix Dynamisk utmatting proslashvegeometri
Appendix Statisk og deretter dynamisk utmatting proslashvegeometri
821 Stress rupture basert paring maringlt toslashyning
I Tabell 82 er dataene med maringlte toslashyninger fra stress rupture testene presentert
skjematisk
Tabell 82 Stress rupture data maringlt toslashyning
Nr N t [min] εmaringlt σ [MPa] log(σ) log(t) log(εmaringlt)
1 27189 05 35 10098 300 -027 054
2 21484 05 35 7979 290 -026 054
3 22000 94 33 8171 291 097 052
4 22000 05 32 8171 291 -030 050
5 21000 08 30 7799 289 -008 048
6 20000 225 30 7428 287 135 047
7 20000 31160 27 7428 287 349 043
8 19000 1243 28 7057 285 209 045
9 18500 23405 26 6871 284 337 042
10 18500 67980 26 6871 284 383 041
11 18001 973 30 6686 283 199 048
12 18500 1860 26 6871 284 227 042
13 20000 88 29 7428 287 094 046
14 19000 589 28 7057 285 177 045
15 19000 204 28 7057 285 231 045
Proslashvegeometri finnes i Appendix B
I Figur 83 er dataene presentert logaritmisk med en regresjonslinje som viser
helningen Som det fremgaringr av resultatene fra de maringlte verdiene passer
regresjonslinjen relativt bra med dataene Stigningstallet til dataene er utregnet og det
er tatt utgangspunkt i stigningstall mellom to punkter i grafen som ser ut til aring stemme
bra med regresjonslinjen Det er valgt foslashlgende fra Tabell 82 Proslashve nr 4 og 9
Stigningstallet mellom log(ε) og log(t ) er regnet ut som vist i ligning 82 Dette blir et
visuelt estimat og en mer noslashyaktig metode er lineaeligr regresjon Lineaeligr regresjon for
stress rupture er utfoslashrt i underkapittel 823
β= ∆ log(εmaringlt)
∆ log(t )= 042minus050
337minus (minus030)=minus0022 (82)
30
Figur 83 Stress rupture kurve maringlt
822 Stress rupture basert paring estimert toslashyning
Dataene i Tabell 83 vist nedenfor inneholder det samme som Tabell 82 men her er
toslashyningen basert paring estimert E-modul Estimert E-modul er regnet ut bakgrunn av
undersoslashkt fiberinnhold i proslashvene mengde fiber i 0 og antagelse om strekkfasthet i
fiberen paring 72GPa I de etterfoslashlgende ligninger vises beregning av henholdsvis estimert
E-modul og toslashyning
E = E f middotφ f middotφ f 0 (83)
derE er estimert E-modul
E f er fiberens strekkfasthet ihht datablad = 72GPa
φ f er volumprosent fiber
φ f 0 er volumprosent fiber i 0 lag = 0889
ε= σ
E(84)
31
Tabell 83 Stress rupture data estimert toslashyning
Nr N t [min] φ f E [Gpa] εest log(t) log(εest)
1 27189 05 05822 373 27 -027 043
2 21484 05 05677 363 22 -026 034
3 22000 94 05307 340 24 097 038
4 22000 05 05140 329 25 -030 040
5 21000 08 05192 332 23 -008 037
6 20000 225 05631 360 21 135 031
7 20000 31160 05259 337 22 349 034
8 19000 1243 05088 326 22 209 034
9 18500 23405 04948 317 22 337 034
10 18500 67980 04946 317 22 383 034
11 18001 973 05704 365 18 199 026
12 18500 1860 05301 3393 20 227 031
13 20000 88 05300 3392 22 094 034
14 19000 589 05133 3286 21 177 033
15 19000 204 05525 3536 20 231 030
Proslashvegeometri finnes i Appendix B
Figur 84 Stress rupture kurve estimert
32
Dataene er fremstilt med estimert toslashyning for aring se om avvik kunne begrunnes ved aring
korrelere toslashyningen med proslashvenes fiberinnhold Ut fra grafen i Figur 84 ser det ut til
at det er stoslashrre avvik med bruk av estimerte toslashyninger enn de maringlte Naringr en estimerer
toslashyningene basert paring fibervolum korreleres resultatene for en feilkilde og det er
naturlig aring tenke at avvikene skulle blitt redusert Proslashveresultatene fra testingen i
fiberinnhold varierer mye noe som kan bidra til at tallene ikke gir saring gode estimater
som tenkt I tillegg er det kun eacuten feilkilde som neglisjeres og det kan vaeligre andre
faktorer som bidrar til spredning Dersom en kunne korrelere for alle feilkilder ville
det muligens blitt et bedre estimat
Platene er produsert i produksjonshallen hos NORSAFE og dette er gjort manuelt
Proslashvestykkene er kuttet slipt og paringlimt tabs paring laboratoriet paring UiA Her inngaringr det
flere feilkilder som kan foslashre til avvik Fiberens retning og krumning spiller stor rolle paring
styrken og om ikke alle fiberene ligger helt rett vil dette bidra til variasjon
Stigningstallet β for de estimerte dataene er regnet ut i ligning 85 Dataene som er
valgt for aring regne ut stigningstallet er fra proslashvene som ser ut til aring passe best til
regresjonslinjen proslashve nr 5 og 8 Stigningstallet er foslashlgende
β= ∆ log(εest)
∆ log(t )= 034minus039
209minus (minus008)=minus0023 (85)
823 Lineaeligr regresjon av stress rupture
Ved aring utfoslashre en lineaeligr regresjon paring dataene faringr en et bedre estimat paring stigningstallet til
regresjonskurven Det er utfoslashrt lineaeligr regresjon for begge datasettene baringde med maringlte
og estimerte toslashyninger
Tabell 84 Lineaeligr regresjon av maringlte verdier stress rupture
Parameter Estimat Standardavvik
α 0510518 0008714
β -0026712 0004215
R2 07555
33
I Tabell 84 er resultatet fra lineaeligr regresjonen til datasettet med maringlte toslashyninger
presentert og i Figur 85 er regresjonen presentert grafisk β representerer estimatet paring
helningen paring regresjonskurven og α representerer estimatet til ldquoskjaeligring med
y-aksenrdquo altsaring log(ε) Omregnet til ε er starten paring kurven 100510518 = 324
Ved bruk av lineaeligr regresjon uten aring ta hensyn til standardavvik vil stress rupture
kurven vaeligre som vist i ligning 86 basert paring ligning 81 nevnt tidligere i kapittelet
Standardavviket til toslashyningen er 0008714 og standardavviket til helningen er
0004215 Desto naeligrmere 1 verdien R2 er desto mer sannsynlig er regresjonen
Verdien R2 er 07555 og sier at regresjonslinjen passer godt til datasettet
log(ε) = log(ε0 fatigue)minusβ log(t ) (81)
log(ε) = log(324)minus00267log(t ) (86)
Figur 85 Lineaeligr regresjon av maringlte data stress rupture
Kurve for stress rupture brukt videre i oppgaven er vist i ligning 87 Her brukes
stigningstallet fra lineaeligr regresjonen og ε0fatigue = 35 som er toslashyningen fra
strekkproslashvingen altsaring ved t = 0 Det er valgt aring bruke toslashyningen fra den siste
strekkproslashven da de tre foslashrste ble utfoslashrt med loslashs kontramutter i den nederste bakken
og det ikke er helt kontroll paring faktisk toslashyning
log(ε) = log(35)minus00267log(t ) (87)
34
I Tabell 85 er lineaeligr regresjonen fra de estimerte toslashyningene presentert skjematisk og
i Figur 86 er regresjonen presentert grafisk Regresjonskurven basert paring lineaeligr
regresjon av de estimerte toslashyningene er presentert i ligning 88 Regresjonskurvens
start er 100367293 = 234 Standardavviket til toslashyningen er 0014110 og standardavviket
til helningen er 0006825 Verdien R2 er 0302 Dette sier at regresjonen ikke er like bra
som for maringlte verdier I Figur 86 vises avvikene og det er tydelig at regresjonslinjen
ikke passer like godt som for maringlte toslashyninger i Figur 85
log(ε) = log(234)minus001362log(t ) (88)
Tabell 85 Lineaeligr regresjon av estimerte verdier stress rupture
Parameter Estimat Standardavvik
α 0367293 0014110
β -0016186 0006825
R2 0302
Figur 86 Lineaeligr regresjon av estimerte data stress rupture
35
83 Utvikling av S-N kurve
For aring se paring sammenhengen mellom dynamisk og statisk utmatting er det utviklet en
S-N kurve for materialet Som nevnt i teorikapittelet blir S-N kurven for kompositter
plottet med toslashyninger istedenfor spenninger
Bestemmelse av hvilke proslashver som var gjeldende etter testing har vaeligrt en utfordning
Det opplevdes ofte at bruddet oppstod i omraringdet der tabsen er paringlimt De proslashvene der
dette skjedde er utelatt fra resultatene for eksempel de fire proslashvene til hoslashyre (proslashve
D9 D10 D12 og D13) paring Figur 87 Dette er gjort for aring ha proslashver med mest mulig likt
bruddbildeforloslashp for aring redusere feilkilder
Figur 87 Proslashver testet dynamisk
I Tabell 86 er dataene fra den dynamiske proslashvingen presentert I utgangspunktet skulle
det brukes R-verdi = 01 som er R-verdien DNV bruker men under proslashvingen viste det
seg at med saring lav R-verdi gikk proslashven relativt fort i kompresjon grunnet forlengelse
av proslashvene I de foslashrste syklene ble proslashvene utvidet nok i lengderetning til at de gikk i
kompresjon Derfor ble det valgt aring legge seg litt over R= 01 Ut fra erfaring fra de fem
foslashrste proslashvene er det valgt en minste toslashyning paring 04 mm som gir en toslashyning paring 027
R-verdien ligger i omraringdet paring 02 til 025 Proslashveresultatene som er presentert er de med
likt bruddforloslashp og er de data som er brukt for aring regne ut S-N kurven
36
Tabell 86 Data dynamisk utmatting
Proslashve kNmin kNmax mmmin mmmax Ant N ε log(N) log(ε)
D6 288 1150 04 19 4300 127 363 01047
D7 245 1180 04 2 1678 133 322 01264
D8 294 1140 05 2 1367 133 314 01296
D14 252 1285 04 22 643 147 281 01652
D15 261 1300 04 21 1292 140 311 01483
D16 235 1260 04 22 994 147 300 01692
D18 280 1290 04 22 977 147 299 01722
D19 280 1330 04 22 695 147 284 01742
D20 289 1380 04 22 937 147 297 01725
D21 245 1230 04 22 937 147 297 01655
D25 274 1120 04 19 2497 127 340 01088
D26 277 1120 04 19 2027 127 331 01047
Proslashvegeometri finnes i Appendix C
Figur 88 S-N Kurve
37
I Figur 88 er dataene fra den dynamiske testingen presentert logaritmisk
Regresjonslinjen viser at det er stor spredning paring proslashvene Punktene som passer best
paring regresjonslinjen er fra proslashve D15 og D19 Stigningstallet disse gir er regnet ut i
ligning 89
α= ∆ log(ε)
∆ log(N )= 01483minus01742
311minus284=minus01 (89)
831 Lineaeligr regresjon av dynamisk utmatting
I Tabell 87 er resultatet fra lineaeligr regresjonen fra datasettet med dynamisk utmatting
presentert β representerer estimatet paring helningen paring regresjonskurven og α
representerer estimatet til ldquoskjaeligring med y-aksenrdquo altsaring log(ε) Omregnet til ε er
starten paring kurven 1004758 = 299 Ved bruk av lineaeligr regresjon vil regresjonskurven
for dynamisk utmatting vaeligre som presentert i ligning 811 basert paring ligning 810 fra
DNV [2] Standardavviket til toslashyningen er 0048 og standardavviket paring helningen er
0015 Verdien R2 er 08322 noe som sier at regresjonslinjen passer godt til
datasettet
log(ε) = log(ε0 fatigue)minusα log(N ) (810)
log(ε) = log(299)minus0107log(N ) (811)
Tabell 87 Lineaeligr regresjon dynamisk utmatting
Parameter Estimat Standardavvik
α 047578 004755
β -010718 001522
R2 08322
38
Figur 89 Lineaeligr regresjon S-N Kurve
84 Endring av dynamisk regresjonskurve ved statisk
utmatting
For aring undersoslashke sammenhengen mellom statisk og dynamisk utmatting er det utfoslashrt
proslashver som foslashrst er belastet statisk over en gitt tid for deretter aring teste de samme
proslashvene under dynamisk utmatting Det ble bestemt at det skulle forsoslashkes aring belaste
proslashvene under statisk belastning med Miners sum = 075
Det har vist seg aring vaeligre vanskelig aring spesifisere noslashyaktig Miners sum paring bakgrunn av
dataene Det ble foslashrst proslashvd aring legge seg paring et nivaring utregnet med stress rupture kurven
Med en hoslashy last gikk flere proslashver i brudd relativt tidlig grunnet stor spredning
Maringten dette ble loslashst paring var aring se paring dataene fra stress rupture og legge seg paring et punkt
som er naeligr brudd Fra Tabell 82 er det en proslashve som er belastet med 19kN med t =1243 minutter og tre proslashver som er belastet med 185kN som har staringtt i henholdsvis
186 2340 og 6798 minutter Det er paring bakgrunn av disse dataene valgt aring legge seg paring
en last paring 1875kN i 100 minutter for aring vaeligre sikker paring at proslashvene ikke garingr i brudd og
allikevel ligger naeligr bruddgrensen De proslashvene som gikk i brudd foslashr 100 minutter var
garingtt er overfoslashrt til stress rupture dataene
39
Det har vaeligrt utfordrende aring definere noslashyaktig toslashyningsnivaring og ut fra kurvene kunne
proslashver med valgt belastning garing i brudd fra i underkant av 100 til 6000 minutter
I Tabell 88 og Tabell 89 er proslashvedataene fra testingen presentert med henholdsvis
AME 6000 INF premium marine resin is a preaccelerated non-thixotropic epoxyvinyl ester based infusion resin AME 6000 INF resin is used in construction of highperformance marine composites offering
- Superior laminate strength- High heat resistance- Good surface quality- Excellent hydrolysis resistance
Typical liquid resinproperties
Property at 23 C Value Unit MethodViscosity Brookfield (5 rpm) 250 mPas ISO 2555Viscosity Cone amp Plate 250 mPas ISO 2884Styrene content 35 SFS 4864Geltime (15Norox MCP-75) 35 min D006Geltime (03NLC-10+15Norox MCP-75) 120 min D006(See Additional information)
Typical cured resinproperties
Property Value Unit MethodPostcured for 2h at 60 CTensile Strength 81 MPa ASTM D-638Tensile Modulus 35 GPa ASTM D-638Tensile Elongation 42 ASTM D-638Flexural Strength 131 MPa ASTM D-790Flexural Modulus 37 GPa ASTM D-790Heat Deflection Temperature 79 C ASTM D-648 Postcured for 2 hours at 138 C Tensile Strength 89 MPa ASTM D-638Tensile Modulus 37 GPa ASTM D-638Tensile Elongation 35 ASTM D-638Flexural Strength 137 MPa ASTM D-790Flexural Modulus 38 GPa ASTM D-790Heat Deflection Temperature 124 C ASTM D-648
Application and use AME 6000 INF resin is especially recommended for marine applications using theinfusion process AME 6000 INF is designed as a premium resin for highperformance off-shore motor and sailing yachts that remain in the water for anextended period of time
Ashland is committed to continuous evolution oftechnology and service solutions that promote health safetyand environmental protection around the world
reg Registered trademark and trade trademark of Ashland Inc Registered service mark of the American Chemistry Council
AME 6000 INF premium marine resin complies with Lloyds Register of Shippingrules for construction of small crafts
Additional information For more information on curing characteristics of AME 6000 INF infusion resin andadjustment of inhibitor (NLC-10) and peroxide (MCP-75) levels for optimal curingplease contact your Ashland representative
Handling and storage It is highly recommended that all material is stored at stable temperature under 20C preferably indoors and away from sunlight Prolonged storage outside ofrecommended conditions can influence liquid resin properties like viscosity and geltime It is also strongly recommended to mix resin thoroughly before use Shelf lifeof AME 6000 INF is three (3) months
Notice All information presented herein is believed to be accurate and reliable and isoffered solely for your consideration investigation and verification The informationis not to be taken as an express or implied warranty or representation for whichAshland assumes legal responsibility Any warranties including warranties ofmerchantability or non-infringement of intellectual property rights of third partiesare herewith expressly excluded
Since the users product formulations specific use applications and conditions ofuse are beyond the control of Ashland Ashland makes no warranty orrepresentation regarding the results which may be obtained by the user It shall bethe responsibility of the user to determine the suitability of any of the productsmentioned for the users specific application
Ashland requests that the customer reads understands and complies with theinformation contained herein and the current Material Safety Data Sheet
More information EUROPEAN HEADQUARTERSCNumancia 185 8ordm 1a08034 BarcelonaSPAIN Phone +34 93 206 51 20Fax +34 93 204 13 02
Ashland is committed to continuous evolution oftechnology and service solutions that promote health safetyand environmental protection around the world
reg Registered trademark and trade trademark of Ashland Inc Registered service mark of the American Chemistry Council
SELCOM SRL via della Torre n 17 31010 FREGONA (TV) ITALY phone +39 0438 585166 modem fax +39 0438 585172 manual fax +39 0438 916049
cap soc EURO 10149000 cod fisc e pi IT 02369430265 trib Treviso n 33642 reg soc cciaa Treviso n 206094 M estero TV 028944 E-mail infoselcom-srlcom
MULTIAXIAL TECHNOLOGY (NCF) unidirectional amp stitched multiaxial fabrics in glass carbon aramid and hybrids for the composite industry internet wwwselcom-srlcom
TYPE APPROVED PRODUCT ndash CERTIFICATE NO K-4015
Confidentiality Statement The information data and charts embodied in this Technical Data Sheet (TDS) are strictly confidential and are supplied on the understanding that they will be held confidentially and not disclosed to third parties without the prior written consent of Selcom srl with registered office in 31010 Fregona (TV) ITALY-Via Della Torre no 17 ndashFor further info please contact Selcom srl at infoselcom-srlcom or fax to no +39 0438 58 51 72 91 60 49 SELCOM Srl is a weaver of technical textiles from continuous filaments (rovings) All information supplied by or on behalf of SELCOM Srl in relation to its products whether in the nature of data recommendations or otherwise has been given in good faith and in compliance with technical and commercial information supplied by raw materials (fibre) manufacturers All information aforementioned are supported by its own experience and believed reliable but SELCOM Srl declines all responsibility in respect of the application processing ore use of the aforementioned information or any consequence thereof The buyer undertakes all liability in respect of the application processing or use of the aforementioned information or product whose quality and other properties he shall verify or any consequence thereof SELCOM Srl believes that it is the user that shall determine the suitability of a product for its end-use and the user that assures all liability in connection therewith M10-1-02DOC Ed01-Rev00-120510
Technical Data Sheet
PRODUCT NAME UNIEUNIEUNIEUNIE1200M1200M1200M1200M100100100100 Unidirectional fabric 0ordm in ldquoErdquo glass
Codice 01111001200
Characteristics for fabric lunghezza rotolo - standard roll length mtl 50 plusmn 1 mtl
larghezza rotolo - standard roll width mm 1270 plusmn 10 mm
peso netto rotolo - net roll weight Kg 865 plusmn 3
allungamento a rottura mdash elongation at break 35 - 4
Determined from resin impregnated rovings according to ASTM D-2343These informations can be used for material selection purposes only Quality Assurance Fregona ligrave 180113 Ing Giovanni Fardin
NB THIS DOCUMENT IS COMPUTER GENERATED AND ITrsquoS VALID WITHOUT SIGNATURE
angle areal weight areal weight
tolerance grmsup2 tolerance
0ordm - L4 83 8 plusmn 3
0ordm plusmn 1ordm L4 4800 - 2400 1200 plusmn 3
90ordm plusmn 1ordm L4 300 50 plusmn 3
random - L4 2600 100 plusmn 3
- - 1358 plusmn 3
layers plan texfiber
Polyester yarn
TOTAL grmsup2
E glass PPG Roving 2002
E glass PPG Roving 2002
E glass PPG Roving 7864
59
Forord
Sammendrag
Innhold
Figurliste
Tabelliste
Innledning
Bakgrunn for oppgaven
Problemomraringde og forskersposlashrsmaringl
Avgrensing av masteroppgaven
Masteroppgavens oppbygning
Metode
Litteraturstudie
Laboratorieforsoslashk
Validitet og reliabilitet
Teori
Regler og forskrifter
Utmatting i fiberkompositter
S-N kurven
Miner - Palmgrens delskadehypotese
Utmatting i et lamina med last parallelt med fibrene
Reduksjon av statisk styrke grunnet permanent statisk belastning
Reduksjon av statisk styrke grunnet dynamisk belastning S-N kurven
Analyse av sammenhenger
Lineaeligr regresjon
Hvor god er modellen
Plateproduksjon paring NORSAFE
Resininjesering
Proslashvelegemer
Testmaskiner
Dynamisk strekkproslashvemaskin
Statisk strekkproslashvemaskin
Bestemmelse av fiberinnhold og lagoppbygging
Fiberinnhold prosedyre
Lagoppbygging
Teoretisk tykkelse
Resultat og analyse
Strekkfasthet
Stress rupture
Stress rupture basert paring maringlt toslashyning
Stress rupture basert paring estimert toslashyning
Lineaeligr regresjon av stress rupture
Utvikling av S-N kurve
Lineaeligr regresjon av dynamisk utmatting
Endring av dynamisk regresjonskurve ved statisk utmatting
Konklusjon
Forslag til videre arbeid
Litteraturliste
Appendix
Appendix Resultat fiberinnhold
Appendix Stress Rupture proslashvegeometri
Appendix Dynamisk utmatting proslashvegeometri
Appendix Statisk og deretter dynamisk utmatting proslashvegeometri
821 Stress rupture basert paring maringlt toslashyning
I Tabell 82 er dataene med maringlte toslashyninger fra stress rupture testene presentert
skjematisk
Tabell 82 Stress rupture data maringlt toslashyning
Nr N t [min] εmaringlt σ [MPa] log(σ) log(t) log(εmaringlt)
1 27189 05 35 10098 300 -027 054
2 21484 05 35 7979 290 -026 054
3 22000 94 33 8171 291 097 052
4 22000 05 32 8171 291 -030 050
5 21000 08 30 7799 289 -008 048
6 20000 225 30 7428 287 135 047
7 20000 31160 27 7428 287 349 043
8 19000 1243 28 7057 285 209 045
9 18500 23405 26 6871 284 337 042
10 18500 67980 26 6871 284 383 041
11 18001 973 30 6686 283 199 048
12 18500 1860 26 6871 284 227 042
13 20000 88 29 7428 287 094 046
14 19000 589 28 7057 285 177 045
15 19000 204 28 7057 285 231 045
Proslashvegeometri finnes i Appendix B
I Figur 83 er dataene presentert logaritmisk med en regresjonslinje som viser
helningen Som det fremgaringr av resultatene fra de maringlte verdiene passer
regresjonslinjen relativt bra med dataene Stigningstallet til dataene er utregnet og det
er tatt utgangspunkt i stigningstall mellom to punkter i grafen som ser ut til aring stemme
bra med regresjonslinjen Det er valgt foslashlgende fra Tabell 82 Proslashve nr 4 og 9
Stigningstallet mellom log(ε) og log(t ) er regnet ut som vist i ligning 82 Dette blir et
visuelt estimat og en mer noslashyaktig metode er lineaeligr regresjon Lineaeligr regresjon for
stress rupture er utfoslashrt i underkapittel 823
β= ∆ log(εmaringlt)
∆ log(t )= 042minus050
337minus (minus030)=minus0022 (82)
30
Figur 83 Stress rupture kurve maringlt
822 Stress rupture basert paring estimert toslashyning
Dataene i Tabell 83 vist nedenfor inneholder det samme som Tabell 82 men her er
toslashyningen basert paring estimert E-modul Estimert E-modul er regnet ut bakgrunn av
undersoslashkt fiberinnhold i proslashvene mengde fiber i 0 og antagelse om strekkfasthet i
fiberen paring 72GPa I de etterfoslashlgende ligninger vises beregning av henholdsvis estimert
E-modul og toslashyning
E = E f middotφ f middotφ f 0 (83)
derE er estimert E-modul
E f er fiberens strekkfasthet ihht datablad = 72GPa
φ f er volumprosent fiber
φ f 0 er volumprosent fiber i 0 lag = 0889
ε= σ
E(84)
31
Tabell 83 Stress rupture data estimert toslashyning
Nr N t [min] φ f E [Gpa] εest log(t) log(εest)
1 27189 05 05822 373 27 -027 043
2 21484 05 05677 363 22 -026 034
3 22000 94 05307 340 24 097 038
4 22000 05 05140 329 25 -030 040
5 21000 08 05192 332 23 -008 037
6 20000 225 05631 360 21 135 031
7 20000 31160 05259 337 22 349 034
8 19000 1243 05088 326 22 209 034
9 18500 23405 04948 317 22 337 034
10 18500 67980 04946 317 22 383 034
11 18001 973 05704 365 18 199 026
12 18500 1860 05301 3393 20 227 031
13 20000 88 05300 3392 22 094 034
14 19000 589 05133 3286 21 177 033
15 19000 204 05525 3536 20 231 030
Proslashvegeometri finnes i Appendix B
Figur 84 Stress rupture kurve estimert
32
Dataene er fremstilt med estimert toslashyning for aring se om avvik kunne begrunnes ved aring
korrelere toslashyningen med proslashvenes fiberinnhold Ut fra grafen i Figur 84 ser det ut til
at det er stoslashrre avvik med bruk av estimerte toslashyninger enn de maringlte Naringr en estimerer
toslashyningene basert paring fibervolum korreleres resultatene for en feilkilde og det er
naturlig aring tenke at avvikene skulle blitt redusert Proslashveresultatene fra testingen i
fiberinnhold varierer mye noe som kan bidra til at tallene ikke gir saring gode estimater
som tenkt I tillegg er det kun eacuten feilkilde som neglisjeres og det kan vaeligre andre
faktorer som bidrar til spredning Dersom en kunne korrelere for alle feilkilder ville
det muligens blitt et bedre estimat
Platene er produsert i produksjonshallen hos NORSAFE og dette er gjort manuelt
Proslashvestykkene er kuttet slipt og paringlimt tabs paring laboratoriet paring UiA Her inngaringr det
flere feilkilder som kan foslashre til avvik Fiberens retning og krumning spiller stor rolle paring
styrken og om ikke alle fiberene ligger helt rett vil dette bidra til variasjon
Stigningstallet β for de estimerte dataene er regnet ut i ligning 85 Dataene som er
valgt for aring regne ut stigningstallet er fra proslashvene som ser ut til aring passe best til
regresjonslinjen proslashve nr 5 og 8 Stigningstallet er foslashlgende
β= ∆ log(εest)
∆ log(t )= 034minus039
209minus (minus008)=minus0023 (85)
823 Lineaeligr regresjon av stress rupture
Ved aring utfoslashre en lineaeligr regresjon paring dataene faringr en et bedre estimat paring stigningstallet til
regresjonskurven Det er utfoslashrt lineaeligr regresjon for begge datasettene baringde med maringlte
og estimerte toslashyninger
Tabell 84 Lineaeligr regresjon av maringlte verdier stress rupture
Parameter Estimat Standardavvik
α 0510518 0008714
β -0026712 0004215
R2 07555
33
I Tabell 84 er resultatet fra lineaeligr regresjonen til datasettet med maringlte toslashyninger
presentert og i Figur 85 er regresjonen presentert grafisk β representerer estimatet paring
helningen paring regresjonskurven og α representerer estimatet til ldquoskjaeligring med
y-aksenrdquo altsaring log(ε) Omregnet til ε er starten paring kurven 100510518 = 324
Ved bruk av lineaeligr regresjon uten aring ta hensyn til standardavvik vil stress rupture
kurven vaeligre som vist i ligning 86 basert paring ligning 81 nevnt tidligere i kapittelet
Standardavviket til toslashyningen er 0008714 og standardavviket til helningen er
0004215 Desto naeligrmere 1 verdien R2 er desto mer sannsynlig er regresjonen
Verdien R2 er 07555 og sier at regresjonslinjen passer godt til datasettet
log(ε) = log(ε0 fatigue)minusβ log(t ) (81)
log(ε) = log(324)minus00267log(t ) (86)
Figur 85 Lineaeligr regresjon av maringlte data stress rupture
Kurve for stress rupture brukt videre i oppgaven er vist i ligning 87 Her brukes
stigningstallet fra lineaeligr regresjonen og ε0fatigue = 35 som er toslashyningen fra
strekkproslashvingen altsaring ved t = 0 Det er valgt aring bruke toslashyningen fra den siste
strekkproslashven da de tre foslashrste ble utfoslashrt med loslashs kontramutter i den nederste bakken
og det ikke er helt kontroll paring faktisk toslashyning
log(ε) = log(35)minus00267log(t ) (87)
34
I Tabell 85 er lineaeligr regresjonen fra de estimerte toslashyningene presentert skjematisk og
i Figur 86 er regresjonen presentert grafisk Regresjonskurven basert paring lineaeligr
regresjon av de estimerte toslashyningene er presentert i ligning 88 Regresjonskurvens
start er 100367293 = 234 Standardavviket til toslashyningen er 0014110 og standardavviket
til helningen er 0006825 Verdien R2 er 0302 Dette sier at regresjonen ikke er like bra
som for maringlte verdier I Figur 86 vises avvikene og det er tydelig at regresjonslinjen
ikke passer like godt som for maringlte toslashyninger i Figur 85
log(ε) = log(234)minus001362log(t ) (88)
Tabell 85 Lineaeligr regresjon av estimerte verdier stress rupture
Parameter Estimat Standardavvik
α 0367293 0014110
β -0016186 0006825
R2 0302
Figur 86 Lineaeligr regresjon av estimerte data stress rupture
35
83 Utvikling av S-N kurve
For aring se paring sammenhengen mellom dynamisk og statisk utmatting er det utviklet en
S-N kurve for materialet Som nevnt i teorikapittelet blir S-N kurven for kompositter
plottet med toslashyninger istedenfor spenninger
Bestemmelse av hvilke proslashver som var gjeldende etter testing har vaeligrt en utfordning
Det opplevdes ofte at bruddet oppstod i omraringdet der tabsen er paringlimt De proslashvene der
dette skjedde er utelatt fra resultatene for eksempel de fire proslashvene til hoslashyre (proslashve
D9 D10 D12 og D13) paring Figur 87 Dette er gjort for aring ha proslashver med mest mulig likt
bruddbildeforloslashp for aring redusere feilkilder
Figur 87 Proslashver testet dynamisk
I Tabell 86 er dataene fra den dynamiske proslashvingen presentert I utgangspunktet skulle
det brukes R-verdi = 01 som er R-verdien DNV bruker men under proslashvingen viste det
seg at med saring lav R-verdi gikk proslashven relativt fort i kompresjon grunnet forlengelse
av proslashvene I de foslashrste syklene ble proslashvene utvidet nok i lengderetning til at de gikk i
kompresjon Derfor ble det valgt aring legge seg litt over R= 01 Ut fra erfaring fra de fem
foslashrste proslashvene er det valgt en minste toslashyning paring 04 mm som gir en toslashyning paring 027
R-verdien ligger i omraringdet paring 02 til 025 Proslashveresultatene som er presentert er de med
likt bruddforloslashp og er de data som er brukt for aring regne ut S-N kurven
36
Tabell 86 Data dynamisk utmatting
Proslashve kNmin kNmax mmmin mmmax Ant N ε log(N) log(ε)
D6 288 1150 04 19 4300 127 363 01047
D7 245 1180 04 2 1678 133 322 01264
D8 294 1140 05 2 1367 133 314 01296
D14 252 1285 04 22 643 147 281 01652
D15 261 1300 04 21 1292 140 311 01483
D16 235 1260 04 22 994 147 300 01692
D18 280 1290 04 22 977 147 299 01722
D19 280 1330 04 22 695 147 284 01742
D20 289 1380 04 22 937 147 297 01725
D21 245 1230 04 22 937 147 297 01655
D25 274 1120 04 19 2497 127 340 01088
D26 277 1120 04 19 2027 127 331 01047
Proslashvegeometri finnes i Appendix C
Figur 88 S-N Kurve
37
I Figur 88 er dataene fra den dynamiske testingen presentert logaritmisk
Regresjonslinjen viser at det er stor spredning paring proslashvene Punktene som passer best
paring regresjonslinjen er fra proslashve D15 og D19 Stigningstallet disse gir er regnet ut i
ligning 89
α= ∆ log(ε)
∆ log(N )= 01483minus01742
311minus284=minus01 (89)
831 Lineaeligr regresjon av dynamisk utmatting
I Tabell 87 er resultatet fra lineaeligr regresjonen fra datasettet med dynamisk utmatting
presentert β representerer estimatet paring helningen paring regresjonskurven og α
representerer estimatet til ldquoskjaeligring med y-aksenrdquo altsaring log(ε) Omregnet til ε er
starten paring kurven 1004758 = 299 Ved bruk av lineaeligr regresjon vil regresjonskurven
for dynamisk utmatting vaeligre som presentert i ligning 811 basert paring ligning 810 fra
DNV [2] Standardavviket til toslashyningen er 0048 og standardavviket paring helningen er
0015 Verdien R2 er 08322 noe som sier at regresjonslinjen passer godt til
datasettet
log(ε) = log(ε0 fatigue)minusα log(N ) (810)
log(ε) = log(299)minus0107log(N ) (811)
Tabell 87 Lineaeligr regresjon dynamisk utmatting
Parameter Estimat Standardavvik
α 047578 004755
β -010718 001522
R2 08322
38
Figur 89 Lineaeligr regresjon S-N Kurve
84 Endring av dynamisk regresjonskurve ved statisk
utmatting
For aring undersoslashke sammenhengen mellom statisk og dynamisk utmatting er det utfoslashrt
proslashver som foslashrst er belastet statisk over en gitt tid for deretter aring teste de samme
proslashvene under dynamisk utmatting Det ble bestemt at det skulle forsoslashkes aring belaste
proslashvene under statisk belastning med Miners sum = 075
Det har vist seg aring vaeligre vanskelig aring spesifisere noslashyaktig Miners sum paring bakgrunn av
dataene Det ble foslashrst proslashvd aring legge seg paring et nivaring utregnet med stress rupture kurven
Med en hoslashy last gikk flere proslashver i brudd relativt tidlig grunnet stor spredning
Maringten dette ble loslashst paring var aring se paring dataene fra stress rupture og legge seg paring et punkt
som er naeligr brudd Fra Tabell 82 er det en proslashve som er belastet med 19kN med t =1243 minutter og tre proslashver som er belastet med 185kN som har staringtt i henholdsvis
186 2340 og 6798 minutter Det er paring bakgrunn av disse dataene valgt aring legge seg paring
en last paring 1875kN i 100 minutter for aring vaeligre sikker paring at proslashvene ikke garingr i brudd og
allikevel ligger naeligr bruddgrensen De proslashvene som gikk i brudd foslashr 100 minutter var
garingtt er overfoslashrt til stress rupture dataene
39
Det har vaeligrt utfordrende aring definere noslashyaktig toslashyningsnivaring og ut fra kurvene kunne
proslashver med valgt belastning garing i brudd fra i underkant av 100 til 6000 minutter
I Tabell 88 og Tabell 89 er proslashvedataene fra testingen presentert med henholdsvis
AME 6000 INF premium marine resin is a preaccelerated non-thixotropic epoxyvinyl ester based infusion resin AME 6000 INF resin is used in construction of highperformance marine composites offering
- Superior laminate strength- High heat resistance- Good surface quality- Excellent hydrolysis resistance
Typical liquid resinproperties
Property at 23 C Value Unit MethodViscosity Brookfield (5 rpm) 250 mPas ISO 2555Viscosity Cone amp Plate 250 mPas ISO 2884Styrene content 35 SFS 4864Geltime (15Norox MCP-75) 35 min D006Geltime (03NLC-10+15Norox MCP-75) 120 min D006(See Additional information)
Typical cured resinproperties
Property Value Unit MethodPostcured for 2h at 60 CTensile Strength 81 MPa ASTM D-638Tensile Modulus 35 GPa ASTM D-638Tensile Elongation 42 ASTM D-638Flexural Strength 131 MPa ASTM D-790Flexural Modulus 37 GPa ASTM D-790Heat Deflection Temperature 79 C ASTM D-648 Postcured for 2 hours at 138 C Tensile Strength 89 MPa ASTM D-638Tensile Modulus 37 GPa ASTM D-638Tensile Elongation 35 ASTM D-638Flexural Strength 137 MPa ASTM D-790Flexural Modulus 38 GPa ASTM D-790Heat Deflection Temperature 124 C ASTM D-648
Application and use AME 6000 INF resin is especially recommended for marine applications using theinfusion process AME 6000 INF is designed as a premium resin for highperformance off-shore motor and sailing yachts that remain in the water for anextended period of time
Ashland is committed to continuous evolution oftechnology and service solutions that promote health safetyand environmental protection around the world
reg Registered trademark and trade trademark of Ashland Inc Registered service mark of the American Chemistry Council
AME 6000 INF premium marine resin complies with Lloyds Register of Shippingrules for construction of small crafts
Additional information For more information on curing characteristics of AME 6000 INF infusion resin andadjustment of inhibitor (NLC-10) and peroxide (MCP-75) levels for optimal curingplease contact your Ashland representative
Handling and storage It is highly recommended that all material is stored at stable temperature under 20C preferably indoors and away from sunlight Prolonged storage outside ofrecommended conditions can influence liquid resin properties like viscosity and geltime It is also strongly recommended to mix resin thoroughly before use Shelf lifeof AME 6000 INF is three (3) months
Notice All information presented herein is believed to be accurate and reliable and isoffered solely for your consideration investigation and verification The informationis not to be taken as an express or implied warranty or representation for whichAshland assumes legal responsibility Any warranties including warranties ofmerchantability or non-infringement of intellectual property rights of third partiesare herewith expressly excluded
Since the users product formulations specific use applications and conditions ofuse are beyond the control of Ashland Ashland makes no warranty orrepresentation regarding the results which may be obtained by the user It shall bethe responsibility of the user to determine the suitability of any of the productsmentioned for the users specific application
Ashland requests that the customer reads understands and complies with theinformation contained herein and the current Material Safety Data Sheet
More information EUROPEAN HEADQUARTERSCNumancia 185 8ordm 1a08034 BarcelonaSPAIN Phone +34 93 206 51 20Fax +34 93 204 13 02
Ashland is committed to continuous evolution oftechnology and service solutions that promote health safetyand environmental protection around the world
reg Registered trademark and trade trademark of Ashland Inc Registered service mark of the American Chemistry Council
SELCOM SRL via della Torre n 17 31010 FREGONA (TV) ITALY phone +39 0438 585166 modem fax +39 0438 585172 manual fax +39 0438 916049
cap soc EURO 10149000 cod fisc e pi IT 02369430265 trib Treviso n 33642 reg soc cciaa Treviso n 206094 M estero TV 028944 E-mail infoselcom-srlcom
MULTIAXIAL TECHNOLOGY (NCF) unidirectional amp stitched multiaxial fabrics in glass carbon aramid and hybrids for the composite industry internet wwwselcom-srlcom
TYPE APPROVED PRODUCT ndash CERTIFICATE NO K-4015
Confidentiality Statement The information data and charts embodied in this Technical Data Sheet (TDS) are strictly confidential and are supplied on the understanding that they will be held confidentially and not disclosed to third parties without the prior written consent of Selcom srl with registered office in 31010 Fregona (TV) ITALY-Via Della Torre no 17 ndashFor further info please contact Selcom srl at infoselcom-srlcom or fax to no +39 0438 58 51 72 91 60 49 SELCOM Srl is a weaver of technical textiles from continuous filaments (rovings) All information supplied by or on behalf of SELCOM Srl in relation to its products whether in the nature of data recommendations or otherwise has been given in good faith and in compliance with technical and commercial information supplied by raw materials (fibre) manufacturers All information aforementioned are supported by its own experience and believed reliable but SELCOM Srl declines all responsibility in respect of the application processing ore use of the aforementioned information or any consequence thereof The buyer undertakes all liability in respect of the application processing or use of the aforementioned information or product whose quality and other properties he shall verify or any consequence thereof SELCOM Srl believes that it is the user that shall determine the suitability of a product for its end-use and the user that assures all liability in connection therewith M10-1-02DOC Ed01-Rev00-120510
Technical Data Sheet
PRODUCT NAME UNIEUNIEUNIEUNIE1200M1200M1200M1200M100100100100 Unidirectional fabric 0ordm in ldquoErdquo glass
Codice 01111001200
Characteristics for fabric lunghezza rotolo - standard roll length mtl 50 plusmn 1 mtl
larghezza rotolo - standard roll width mm 1270 plusmn 10 mm
peso netto rotolo - net roll weight Kg 865 plusmn 3
allungamento a rottura mdash elongation at break 35 - 4
Determined from resin impregnated rovings according to ASTM D-2343These informations can be used for material selection purposes only Quality Assurance Fregona ligrave 180113 Ing Giovanni Fardin
NB THIS DOCUMENT IS COMPUTER GENERATED AND ITrsquoS VALID WITHOUT SIGNATURE
angle areal weight areal weight
tolerance grmsup2 tolerance
0ordm - L4 83 8 plusmn 3
0ordm plusmn 1ordm L4 4800 - 2400 1200 plusmn 3
90ordm plusmn 1ordm L4 300 50 plusmn 3
random - L4 2600 100 plusmn 3
- - 1358 plusmn 3
layers plan texfiber
Polyester yarn
TOTAL grmsup2
E glass PPG Roving 2002
E glass PPG Roving 2002
E glass PPG Roving 7864
59
Forord
Sammendrag
Innhold
Figurliste
Tabelliste
Innledning
Bakgrunn for oppgaven
Problemomraringde og forskersposlashrsmaringl
Avgrensing av masteroppgaven
Masteroppgavens oppbygning
Metode
Litteraturstudie
Laboratorieforsoslashk
Validitet og reliabilitet
Teori
Regler og forskrifter
Utmatting i fiberkompositter
S-N kurven
Miner - Palmgrens delskadehypotese
Utmatting i et lamina med last parallelt med fibrene
Reduksjon av statisk styrke grunnet permanent statisk belastning
Reduksjon av statisk styrke grunnet dynamisk belastning S-N kurven
Analyse av sammenhenger
Lineaeligr regresjon
Hvor god er modellen
Plateproduksjon paring NORSAFE
Resininjesering
Proslashvelegemer
Testmaskiner
Dynamisk strekkproslashvemaskin
Statisk strekkproslashvemaskin
Bestemmelse av fiberinnhold og lagoppbygging
Fiberinnhold prosedyre
Lagoppbygging
Teoretisk tykkelse
Resultat og analyse
Strekkfasthet
Stress rupture
Stress rupture basert paring maringlt toslashyning
Stress rupture basert paring estimert toslashyning
Lineaeligr regresjon av stress rupture
Utvikling av S-N kurve
Lineaeligr regresjon av dynamisk utmatting
Endring av dynamisk regresjonskurve ved statisk utmatting
Konklusjon
Forslag til videre arbeid
Litteraturliste
Appendix
Appendix Resultat fiberinnhold
Appendix Stress Rupture proslashvegeometri
Appendix Dynamisk utmatting proslashvegeometri
Appendix Statisk og deretter dynamisk utmatting proslashvegeometri
821 Stress rupture basert paring maringlt toslashyning
I Tabell 82 er dataene med maringlte toslashyninger fra stress rupture testene presentert
skjematisk
Tabell 82 Stress rupture data maringlt toslashyning
Nr N t [min] εmaringlt σ [MPa] log(σ) log(t) log(εmaringlt)
1 27189 05 35 10098 300 -027 054
2 21484 05 35 7979 290 -026 054
3 22000 94 33 8171 291 097 052
4 22000 05 32 8171 291 -030 050
5 21000 08 30 7799 289 -008 048
6 20000 225 30 7428 287 135 047
7 20000 31160 27 7428 287 349 043
8 19000 1243 28 7057 285 209 045
9 18500 23405 26 6871 284 337 042
10 18500 67980 26 6871 284 383 041
11 18001 973 30 6686 283 199 048
12 18500 1860 26 6871 284 227 042
13 20000 88 29 7428 287 094 046
14 19000 589 28 7057 285 177 045
15 19000 204 28 7057 285 231 045
Proslashvegeometri finnes i Appendix B
I Figur 83 er dataene presentert logaritmisk med en regresjonslinje som viser
helningen Som det fremgaringr av resultatene fra de maringlte verdiene passer
regresjonslinjen relativt bra med dataene Stigningstallet til dataene er utregnet og det
er tatt utgangspunkt i stigningstall mellom to punkter i grafen som ser ut til aring stemme
bra med regresjonslinjen Det er valgt foslashlgende fra Tabell 82 Proslashve nr 4 og 9
Stigningstallet mellom log(ε) og log(t ) er regnet ut som vist i ligning 82 Dette blir et
visuelt estimat og en mer noslashyaktig metode er lineaeligr regresjon Lineaeligr regresjon for
stress rupture er utfoslashrt i underkapittel 823
β= ∆ log(εmaringlt)
∆ log(t )= 042minus050
337minus (minus030)=minus0022 (82)
30
Figur 83 Stress rupture kurve maringlt
822 Stress rupture basert paring estimert toslashyning
Dataene i Tabell 83 vist nedenfor inneholder det samme som Tabell 82 men her er
toslashyningen basert paring estimert E-modul Estimert E-modul er regnet ut bakgrunn av
undersoslashkt fiberinnhold i proslashvene mengde fiber i 0 og antagelse om strekkfasthet i
fiberen paring 72GPa I de etterfoslashlgende ligninger vises beregning av henholdsvis estimert
E-modul og toslashyning
E = E f middotφ f middotφ f 0 (83)
derE er estimert E-modul
E f er fiberens strekkfasthet ihht datablad = 72GPa
φ f er volumprosent fiber
φ f 0 er volumprosent fiber i 0 lag = 0889
ε= σ
E(84)
31
Tabell 83 Stress rupture data estimert toslashyning
Nr N t [min] φ f E [Gpa] εest log(t) log(εest)
1 27189 05 05822 373 27 -027 043
2 21484 05 05677 363 22 -026 034
3 22000 94 05307 340 24 097 038
4 22000 05 05140 329 25 -030 040
5 21000 08 05192 332 23 -008 037
6 20000 225 05631 360 21 135 031
7 20000 31160 05259 337 22 349 034
8 19000 1243 05088 326 22 209 034
9 18500 23405 04948 317 22 337 034
10 18500 67980 04946 317 22 383 034
11 18001 973 05704 365 18 199 026
12 18500 1860 05301 3393 20 227 031
13 20000 88 05300 3392 22 094 034
14 19000 589 05133 3286 21 177 033
15 19000 204 05525 3536 20 231 030
Proslashvegeometri finnes i Appendix B
Figur 84 Stress rupture kurve estimert
32
Dataene er fremstilt med estimert toslashyning for aring se om avvik kunne begrunnes ved aring
korrelere toslashyningen med proslashvenes fiberinnhold Ut fra grafen i Figur 84 ser det ut til
at det er stoslashrre avvik med bruk av estimerte toslashyninger enn de maringlte Naringr en estimerer
toslashyningene basert paring fibervolum korreleres resultatene for en feilkilde og det er
naturlig aring tenke at avvikene skulle blitt redusert Proslashveresultatene fra testingen i
fiberinnhold varierer mye noe som kan bidra til at tallene ikke gir saring gode estimater
som tenkt I tillegg er det kun eacuten feilkilde som neglisjeres og det kan vaeligre andre
faktorer som bidrar til spredning Dersom en kunne korrelere for alle feilkilder ville
det muligens blitt et bedre estimat
Platene er produsert i produksjonshallen hos NORSAFE og dette er gjort manuelt
Proslashvestykkene er kuttet slipt og paringlimt tabs paring laboratoriet paring UiA Her inngaringr det
flere feilkilder som kan foslashre til avvik Fiberens retning og krumning spiller stor rolle paring
styrken og om ikke alle fiberene ligger helt rett vil dette bidra til variasjon
Stigningstallet β for de estimerte dataene er regnet ut i ligning 85 Dataene som er
valgt for aring regne ut stigningstallet er fra proslashvene som ser ut til aring passe best til
regresjonslinjen proslashve nr 5 og 8 Stigningstallet er foslashlgende
β= ∆ log(εest)
∆ log(t )= 034minus039
209minus (minus008)=minus0023 (85)
823 Lineaeligr regresjon av stress rupture
Ved aring utfoslashre en lineaeligr regresjon paring dataene faringr en et bedre estimat paring stigningstallet til
regresjonskurven Det er utfoslashrt lineaeligr regresjon for begge datasettene baringde med maringlte
og estimerte toslashyninger
Tabell 84 Lineaeligr regresjon av maringlte verdier stress rupture
Parameter Estimat Standardavvik
α 0510518 0008714
β -0026712 0004215
R2 07555
33
I Tabell 84 er resultatet fra lineaeligr regresjonen til datasettet med maringlte toslashyninger
presentert og i Figur 85 er regresjonen presentert grafisk β representerer estimatet paring
helningen paring regresjonskurven og α representerer estimatet til ldquoskjaeligring med
y-aksenrdquo altsaring log(ε) Omregnet til ε er starten paring kurven 100510518 = 324
Ved bruk av lineaeligr regresjon uten aring ta hensyn til standardavvik vil stress rupture
kurven vaeligre som vist i ligning 86 basert paring ligning 81 nevnt tidligere i kapittelet
Standardavviket til toslashyningen er 0008714 og standardavviket til helningen er
0004215 Desto naeligrmere 1 verdien R2 er desto mer sannsynlig er regresjonen
Verdien R2 er 07555 og sier at regresjonslinjen passer godt til datasettet
log(ε) = log(ε0 fatigue)minusβ log(t ) (81)
log(ε) = log(324)minus00267log(t ) (86)
Figur 85 Lineaeligr regresjon av maringlte data stress rupture
Kurve for stress rupture brukt videre i oppgaven er vist i ligning 87 Her brukes
stigningstallet fra lineaeligr regresjonen og ε0fatigue = 35 som er toslashyningen fra
strekkproslashvingen altsaring ved t = 0 Det er valgt aring bruke toslashyningen fra den siste
strekkproslashven da de tre foslashrste ble utfoslashrt med loslashs kontramutter i den nederste bakken
og det ikke er helt kontroll paring faktisk toslashyning
log(ε) = log(35)minus00267log(t ) (87)
34
I Tabell 85 er lineaeligr regresjonen fra de estimerte toslashyningene presentert skjematisk og
i Figur 86 er regresjonen presentert grafisk Regresjonskurven basert paring lineaeligr
regresjon av de estimerte toslashyningene er presentert i ligning 88 Regresjonskurvens
start er 100367293 = 234 Standardavviket til toslashyningen er 0014110 og standardavviket
til helningen er 0006825 Verdien R2 er 0302 Dette sier at regresjonen ikke er like bra
som for maringlte verdier I Figur 86 vises avvikene og det er tydelig at regresjonslinjen
ikke passer like godt som for maringlte toslashyninger i Figur 85
log(ε) = log(234)minus001362log(t ) (88)
Tabell 85 Lineaeligr regresjon av estimerte verdier stress rupture
Parameter Estimat Standardavvik
α 0367293 0014110
β -0016186 0006825
R2 0302
Figur 86 Lineaeligr regresjon av estimerte data stress rupture
35
83 Utvikling av S-N kurve
For aring se paring sammenhengen mellom dynamisk og statisk utmatting er det utviklet en
S-N kurve for materialet Som nevnt i teorikapittelet blir S-N kurven for kompositter
plottet med toslashyninger istedenfor spenninger
Bestemmelse av hvilke proslashver som var gjeldende etter testing har vaeligrt en utfordning
Det opplevdes ofte at bruddet oppstod i omraringdet der tabsen er paringlimt De proslashvene der
dette skjedde er utelatt fra resultatene for eksempel de fire proslashvene til hoslashyre (proslashve
D9 D10 D12 og D13) paring Figur 87 Dette er gjort for aring ha proslashver med mest mulig likt
bruddbildeforloslashp for aring redusere feilkilder
Figur 87 Proslashver testet dynamisk
I Tabell 86 er dataene fra den dynamiske proslashvingen presentert I utgangspunktet skulle
det brukes R-verdi = 01 som er R-verdien DNV bruker men under proslashvingen viste det
seg at med saring lav R-verdi gikk proslashven relativt fort i kompresjon grunnet forlengelse
av proslashvene I de foslashrste syklene ble proslashvene utvidet nok i lengderetning til at de gikk i
kompresjon Derfor ble det valgt aring legge seg litt over R= 01 Ut fra erfaring fra de fem
foslashrste proslashvene er det valgt en minste toslashyning paring 04 mm som gir en toslashyning paring 027
R-verdien ligger i omraringdet paring 02 til 025 Proslashveresultatene som er presentert er de med
likt bruddforloslashp og er de data som er brukt for aring regne ut S-N kurven
36
Tabell 86 Data dynamisk utmatting
Proslashve kNmin kNmax mmmin mmmax Ant N ε log(N) log(ε)
D6 288 1150 04 19 4300 127 363 01047
D7 245 1180 04 2 1678 133 322 01264
D8 294 1140 05 2 1367 133 314 01296
D14 252 1285 04 22 643 147 281 01652
D15 261 1300 04 21 1292 140 311 01483
D16 235 1260 04 22 994 147 300 01692
D18 280 1290 04 22 977 147 299 01722
D19 280 1330 04 22 695 147 284 01742
D20 289 1380 04 22 937 147 297 01725
D21 245 1230 04 22 937 147 297 01655
D25 274 1120 04 19 2497 127 340 01088
D26 277 1120 04 19 2027 127 331 01047
Proslashvegeometri finnes i Appendix C
Figur 88 S-N Kurve
37
I Figur 88 er dataene fra den dynamiske testingen presentert logaritmisk
Regresjonslinjen viser at det er stor spredning paring proslashvene Punktene som passer best
paring regresjonslinjen er fra proslashve D15 og D19 Stigningstallet disse gir er regnet ut i
ligning 89
α= ∆ log(ε)
∆ log(N )= 01483minus01742
311minus284=minus01 (89)
831 Lineaeligr regresjon av dynamisk utmatting
I Tabell 87 er resultatet fra lineaeligr regresjonen fra datasettet med dynamisk utmatting
presentert β representerer estimatet paring helningen paring regresjonskurven og α
representerer estimatet til ldquoskjaeligring med y-aksenrdquo altsaring log(ε) Omregnet til ε er
starten paring kurven 1004758 = 299 Ved bruk av lineaeligr regresjon vil regresjonskurven
for dynamisk utmatting vaeligre som presentert i ligning 811 basert paring ligning 810 fra
DNV [2] Standardavviket til toslashyningen er 0048 og standardavviket paring helningen er
0015 Verdien R2 er 08322 noe som sier at regresjonslinjen passer godt til
datasettet
log(ε) = log(ε0 fatigue)minusα log(N ) (810)
log(ε) = log(299)minus0107log(N ) (811)
Tabell 87 Lineaeligr regresjon dynamisk utmatting
Parameter Estimat Standardavvik
α 047578 004755
β -010718 001522
R2 08322
38
Figur 89 Lineaeligr regresjon S-N Kurve
84 Endring av dynamisk regresjonskurve ved statisk
utmatting
For aring undersoslashke sammenhengen mellom statisk og dynamisk utmatting er det utfoslashrt
proslashver som foslashrst er belastet statisk over en gitt tid for deretter aring teste de samme
proslashvene under dynamisk utmatting Det ble bestemt at det skulle forsoslashkes aring belaste
proslashvene under statisk belastning med Miners sum = 075
Det har vist seg aring vaeligre vanskelig aring spesifisere noslashyaktig Miners sum paring bakgrunn av
dataene Det ble foslashrst proslashvd aring legge seg paring et nivaring utregnet med stress rupture kurven
Med en hoslashy last gikk flere proslashver i brudd relativt tidlig grunnet stor spredning
Maringten dette ble loslashst paring var aring se paring dataene fra stress rupture og legge seg paring et punkt
som er naeligr brudd Fra Tabell 82 er det en proslashve som er belastet med 19kN med t =1243 minutter og tre proslashver som er belastet med 185kN som har staringtt i henholdsvis
186 2340 og 6798 minutter Det er paring bakgrunn av disse dataene valgt aring legge seg paring
en last paring 1875kN i 100 minutter for aring vaeligre sikker paring at proslashvene ikke garingr i brudd og
allikevel ligger naeligr bruddgrensen De proslashvene som gikk i brudd foslashr 100 minutter var
garingtt er overfoslashrt til stress rupture dataene
39
Det har vaeligrt utfordrende aring definere noslashyaktig toslashyningsnivaring og ut fra kurvene kunne
proslashver med valgt belastning garing i brudd fra i underkant av 100 til 6000 minutter
I Tabell 88 og Tabell 89 er proslashvedataene fra testingen presentert med henholdsvis
AME 6000 INF premium marine resin is a preaccelerated non-thixotropic epoxyvinyl ester based infusion resin AME 6000 INF resin is used in construction of highperformance marine composites offering
- Superior laminate strength- High heat resistance- Good surface quality- Excellent hydrolysis resistance
Typical liquid resinproperties
Property at 23 C Value Unit MethodViscosity Brookfield (5 rpm) 250 mPas ISO 2555Viscosity Cone amp Plate 250 mPas ISO 2884Styrene content 35 SFS 4864Geltime (15Norox MCP-75) 35 min D006Geltime (03NLC-10+15Norox MCP-75) 120 min D006(See Additional information)
Typical cured resinproperties
Property Value Unit MethodPostcured for 2h at 60 CTensile Strength 81 MPa ASTM D-638Tensile Modulus 35 GPa ASTM D-638Tensile Elongation 42 ASTM D-638Flexural Strength 131 MPa ASTM D-790Flexural Modulus 37 GPa ASTM D-790Heat Deflection Temperature 79 C ASTM D-648 Postcured for 2 hours at 138 C Tensile Strength 89 MPa ASTM D-638Tensile Modulus 37 GPa ASTM D-638Tensile Elongation 35 ASTM D-638Flexural Strength 137 MPa ASTM D-790Flexural Modulus 38 GPa ASTM D-790Heat Deflection Temperature 124 C ASTM D-648
Application and use AME 6000 INF resin is especially recommended for marine applications using theinfusion process AME 6000 INF is designed as a premium resin for highperformance off-shore motor and sailing yachts that remain in the water for anextended period of time
Ashland is committed to continuous evolution oftechnology and service solutions that promote health safetyand environmental protection around the world
reg Registered trademark and trade trademark of Ashland Inc Registered service mark of the American Chemistry Council
AME 6000 INF premium marine resin complies with Lloyds Register of Shippingrules for construction of small crafts
Additional information For more information on curing characteristics of AME 6000 INF infusion resin andadjustment of inhibitor (NLC-10) and peroxide (MCP-75) levels for optimal curingplease contact your Ashland representative
Handling and storage It is highly recommended that all material is stored at stable temperature under 20C preferably indoors and away from sunlight Prolonged storage outside ofrecommended conditions can influence liquid resin properties like viscosity and geltime It is also strongly recommended to mix resin thoroughly before use Shelf lifeof AME 6000 INF is three (3) months
Notice All information presented herein is believed to be accurate and reliable and isoffered solely for your consideration investigation and verification The informationis not to be taken as an express or implied warranty or representation for whichAshland assumes legal responsibility Any warranties including warranties ofmerchantability or non-infringement of intellectual property rights of third partiesare herewith expressly excluded
Since the users product formulations specific use applications and conditions ofuse are beyond the control of Ashland Ashland makes no warranty orrepresentation regarding the results which may be obtained by the user It shall bethe responsibility of the user to determine the suitability of any of the productsmentioned for the users specific application
Ashland requests that the customer reads understands and complies with theinformation contained herein and the current Material Safety Data Sheet
More information EUROPEAN HEADQUARTERSCNumancia 185 8ordm 1a08034 BarcelonaSPAIN Phone +34 93 206 51 20Fax +34 93 204 13 02
Ashland is committed to continuous evolution oftechnology and service solutions that promote health safetyand environmental protection around the world
reg Registered trademark and trade trademark of Ashland Inc Registered service mark of the American Chemistry Council
SELCOM SRL via della Torre n 17 31010 FREGONA (TV) ITALY phone +39 0438 585166 modem fax +39 0438 585172 manual fax +39 0438 916049
cap soc EURO 10149000 cod fisc e pi IT 02369430265 trib Treviso n 33642 reg soc cciaa Treviso n 206094 M estero TV 028944 E-mail infoselcom-srlcom
MULTIAXIAL TECHNOLOGY (NCF) unidirectional amp stitched multiaxial fabrics in glass carbon aramid and hybrids for the composite industry internet wwwselcom-srlcom
TYPE APPROVED PRODUCT ndash CERTIFICATE NO K-4015
Confidentiality Statement The information data and charts embodied in this Technical Data Sheet (TDS) are strictly confidential and are supplied on the understanding that they will be held confidentially and not disclosed to third parties without the prior written consent of Selcom srl with registered office in 31010 Fregona (TV) ITALY-Via Della Torre no 17 ndashFor further info please contact Selcom srl at infoselcom-srlcom or fax to no +39 0438 58 51 72 91 60 49 SELCOM Srl is a weaver of technical textiles from continuous filaments (rovings) All information supplied by or on behalf of SELCOM Srl in relation to its products whether in the nature of data recommendations or otherwise has been given in good faith and in compliance with technical and commercial information supplied by raw materials (fibre) manufacturers All information aforementioned are supported by its own experience and believed reliable but SELCOM Srl declines all responsibility in respect of the application processing ore use of the aforementioned information or any consequence thereof The buyer undertakes all liability in respect of the application processing or use of the aforementioned information or product whose quality and other properties he shall verify or any consequence thereof SELCOM Srl believes that it is the user that shall determine the suitability of a product for its end-use and the user that assures all liability in connection therewith M10-1-02DOC Ed01-Rev00-120510
Technical Data Sheet
PRODUCT NAME UNIEUNIEUNIEUNIE1200M1200M1200M1200M100100100100 Unidirectional fabric 0ordm in ldquoErdquo glass
Codice 01111001200
Characteristics for fabric lunghezza rotolo - standard roll length mtl 50 plusmn 1 mtl
larghezza rotolo - standard roll width mm 1270 plusmn 10 mm
peso netto rotolo - net roll weight Kg 865 plusmn 3
allungamento a rottura mdash elongation at break 35 - 4
Determined from resin impregnated rovings according to ASTM D-2343These informations can be used for material selection purposes only Quality Assurance Fregona ligrave 180113 Ing Giovanni Fardin
NB THIS DOCUMENT IS COMPUTER GENERATED AND ITrsquoS VALID WITHOUT SIGNATURE
angle areal weight areal weight
tolerance grmsup2 tolerance
0ordm - L4 83 8 plusmn 3
0ordm plusmn 1ordm L4 4800 - 2400 1200 plusmn 3
90ordm plusmn 1ordm L4 300 50 plusmn 3
random - L4 2600 100 plusmn 3
- - 1358 plusmn 3
layers plan texfiber
Polyester yarn
TOTAL grmsup2
E glass PPG Roving 2002
E glass PPG Roving 2002
E glass PPG Roving 7864
59
Forord
Sammendrag
Innhold
Figurliste
Tabelliste
Innledning
Bakgrunn for oppgaven
Problemomraringde og forskersposlashrsmaringl
Avgrensing av masteroppgaven
Masteroppgavens oppbygning
Metode
Litteraturstudie
Laboratorieforsoslashk
Validitet og reliabilitet
Teori
Regler og forskrifter
Utmatting i fiberkompositter
S-N kurven
Miner - Palmgrens delskadehypotese
Utmatting i et lamina med last parallelt med fibrene
Reduksjon av statisk styrke grunnet permanent statisk belastning
Reduksjon av statisk styrke grunnet dynamisk belastning S-N kurven
Analyse av sammenhenger
Lineaeligr regresjon
Hvor god er modellen
Plateproduksjon paring NORSAFE
Resininjesering
Proslashvelegemer
Testmaskiner
Dynamisk strekkproslashvemaskin
Statisk strekkproslashvemaskin
Bestemmelse av fiberinnhold og lagoppbygging
Fiberinnhold prosedyre
Lagoppbygging
Teoretisk tykkelse
Resultat og analyse
Strekkfasthet
Stress rupture
Stress rupture basert paring maringlt toslashyning
Stress rupture basert paring estimert toslashyning
Lineaeligr regresjon av stress rupture
Utvikling av S-N kurve
Lineaeligr regresjon av dynamisk utmatting
Endring av dynamisk regresjonskurve ved statisk utmatting
Konklusjon
Forslag til videre arbeid
Litteraturliste
Appendix
Appendix Resultat fiberinnhold
Appendix Stress Rupture proslashvegeometri
Appendix Dynamisk utmatting proslashvegeometri
Appendix Statisk og deretter dynamisk utmatting proslashvegeometri
821 Stress rupture basert paring maringlt toslashyning
I Tabell 82 er dataene med maringlte toslashyninger fra stress rupture testene presentert
skjematisk
Tabell 82 Stress rupture data maringlt toslashyning
Nr N t [min] εmaringlt σ [MPa] log(σ) log(t) log(εmaringlt)
1 27189 05 35 10098 300 -027 054
2 21484 05 35 7979 290 -026 054
3 22000 94 33 8171 291 097 052
4 22000 05 32 8171 291 -030 050
5 21000 08 30 7799 289 -008 048
6 20000 225 30 7428 287 135 047
7 20000 31160 27 7428 287 349 043
8 19000 1243 28 7057 285 209 045
9 18500 23405 26 6871 284 337 042
10 18500 67980 26 6871 284 383 041
11 18001 973 30 6686 283 199 048
12 18500 1860 26 6871 284 227 042
13 20000 88 29 7428 287 094 046
14 19000 589 28 7057 285 177 045
15 19000 204 28 7057 285 231 045
Proslashvegeometri finnes i Appendix B
I Figur 83 er dataene presentert logaritmisk med en regresjonslinje som viser
helningen Som det fremgaringr av resultatene fra de maringlte verdiene passer
regresjonslinjen relativt bra med dataene Stigningstallet til dataene er utregnet og det
er tatt utgangspunkt i stigningstall mellom to punkter i grafen som ser ut til aring stemme
bra med regresjonslinjen Det er valgt foslashlgende fra Tabell 82 Proslashve nr 4 og 9
Stigningstallet mellom log(ε) og log(t ) er regnet ut som vist i ligning 82 Dette blir et
visuelt estimat og en mer noslashyaktig metode er lineaeligr regresjon Lineaeligr regresjon for
stress rupture er utfoslashrt i underkapittel 823
β= ∆ log(εmaringlt)
∆ log(t )= 042minus050
337minus (minus030)=minus0022 (82)
30
Figur 83 Stress rupture kurve maringlt
822 Stress rupture basert paring estimert toslashyning
Dataene i Tabell 83 vist nedenfor inneholder det samme som Tabell 82 men her er
toslashyningen basert paring estimert E-modul Estimert E-modul er regnet ut bakgrunn av
undersoslashkt fiberinnhold i proslashvene mengde fiber i 0 og antagelse om strekkfasthet i
fiberen paring 72GPa I de etterfoslashlgende ligninger vises beregning av henholdsvis estimert
E-modul og toslashyning
E = E f middotφ f middotφ f 0 (83)
derE er estimert E-modul
E f er fiberens strekkfasthet ihht datablad = 72GPa
φ f er volumprosent fiber
φ f 0 er volumprosent fiber i 0 lag = 0889
ε= σ
E(84)
31
Tabell 83 Stress rupture data estimert toslashyning
Nr N t [min] φ f E [Gpa] εest log(t) log(εest)
1 27189 05 05822 373 27 -027 043
2 21484 05 05677 363 22 -026 034
3 22000 94 05307 340 24 097 038
4 22000 05 05140 329 25 -030 040
5 21000 08 05192 332 23 -008 037
6 20000 225 05631 360 21 135 031
7 20000 31160 05259 337 22 349 034
8 19000 1243 05088 326 22 209 034
9 18500 23405 04948 317 22 337 034
10 18500 67980 04946 317 22 383 034
11 18001 973 05704 365 18 199 026
12 18500 1860 05301 3393 20 227 031
13 20000 88 05300 3392 22 094 034
14 19000 589 05133 3286 21 177 033
15 19000 204 05525 3536 20 231 030
Proslashvegeometri finnes i Appendix B
Figur 84 Stress rupture kurve estimert
32
Dataene er fremstilt med estimert toslashyning for aring se om avvik kunne begrunnes ved aring
korrelere toslashyningen med proslashvenes fiberinnhold Ut fra grafen i Figur 84 ser det ut til
at det er stoslashrre avvik med bruk av estimerte toslashyninger enn de maringlte Naringr en estimerer
toslashyningene basert paring fibervolum korreleres resultatene for en feilkilde og det er
naturlig aring tenke at avvikene skulle blitt redusert Proslashveresultatene fra testingen i
fiberinnhold varierer mye noe som kan bidra til at tallene ikke gir saring gode estimater
som tenkt I tillegg er det kun eacuten feilkilde som neglisjeres og det kan vaeligre andre
faktorer som bidrar til spredning Dersom en kunne korrelere for alle feilkilder ville
det muligens blitt et bedre estimat
Platene er produsert i produksjonshallen hos NORSAFE og dette er gjort manuelt
Proslashvestykkene er kuttet slipt og paringlimt tabs paring laboratoriet paring UiA Her inngaringr det
flere feilkilder som kan foslashre til avvik Fiberens retning og krumning spiller stor rolle paring
styrken og om ikke alle fiberene ligger helt rett vil dette bidra til variasjon
Stigningstallet β for de estimerte dataene er regnet ut i ligning 85 Dataene som er
valgt for aring regne ut stigningstallet er fra proslashvene som ser ut til aring passe best til
regresjonslinjen proslashve nr 5 og 8 Stigningstallet er foslashlgende
β= ∆ log(εest)
∆ log(t )= 034minus039
209minus (minus008)=minus0023 (85)
823 Lineaeligr regresjon av stress rupture
Ved aring utfoslashre en lineaeligr regresjon paring dataene faringr en et bedre estimat paring stigningstallet til
regresjonskurven Det er utfoslashrt lineaeligr regresjon for begge datasettene baringde med maringlte
og estimerte toslashyninger
Tabell 84 Lineaeligr regresjon av maringlte verdier stress rupture
Parameter Estimat Standardavvik
α 0510518 0008714
β -0026712 0004215
R2 07555
33
I Tabell 84 er resultatet fra lineaeligr regresjonen til datasettet med maringlte toslashyninger
presentert og i Figur 85 er regresjonen presentert grafisk β representerer estimatet paring
helningen paring regresjonskurven og α representerer estimatet til ldquoskjaeligring med
y-aksenrdquo altsaring log(ε) Omregnet til ε er starten paring kurven 100510518 = 324
Ved bruk av lineaeligr regresjon uten aring ta hensyn til standardavvik vil stress rupture
kurven vaeligre som vist i ligning 86 basert paring ligning 81 nevnt tidligere i kapittelet
Standardavviket til toslashyningen er 0008714 og standardavviket til helningen er
0004215 Desto naeligrmere 1 verdien R2 er desto mer sannsynlig er regresjonen
Verdien R2 er 07555 og sier at regresjonslinjen passer godt til datasettet
log(ε) = log(ε0 fatigue)minusβ log(t ) (81)
log(ε) = log(324)minus00267log(t ) (86)
Figur 85 Lineaeligr regresjon av maringlte data stress rupture
Kurve for stress rupture brukt videre i oppgaven er vist i ligning 87 Her brukes
stigningstallet fra lineaeligr regresjonen og ε0fatigue = 35 som er toslashyningen fra
strekkproslashvingen altsaring ved t = 0 Det er valgt aring bruke toslashyningen fra den siste
strekkproslashven da de tre foslashrste ble utfoslashrt med loslashs kontramutter i den nederste bakken
og det ikke er helt kontroll paring faktisk toslashyning
log(ε) = log(35)minus00267log(t ) (87)
34
I Tabell 85 er lineaeligr regresjonen fra de estimerte toslashyningene presentert skjematisk og
i Figur 86 er regresjonen presentert grafisk Regresjonskurven basert paring lineaeligr
regresjon av de estimerte toslashyningene er presentert i ligning 88 Regresjonskurvens
start er 100367293 = 234 Standardavviket til toslashyningen er 0014110 og standardavviket
til helningen er 0006825 Verdien R2 er 0302 Dette sier at regresjonen ikke er like bra
som for maringlte verdier I Figur 86 vises avvikene og det er tydelig at regresjonslinjen
ikke passer like godt som for maringlte toslashyninger i Figur 85
log(ε) = log(234)minus001362log(t ) (88)
Tabell 85 Lineaeligr regresjon av estimerte verdier stress rupture
Parameter Estimat Standardavvik
α 0367293 0014110
β -0016186 0006825
R2 0302
Figur 86 Lineaeligr regresjon av estimerte data stress rupture
35
83 Utvikling av S-N kurve
For aring se paring sammenhengen mellom dynamisk og statisk utmatting er det utviklet en
S-N kurve for materialet Som nevnt i teorikapittelet blir S-N kurven for kompositter
plottet med toslashyninger istedenfor spenninger
Bestemmelse av hvilke proslashver som var gjeldende etter testing har vaeligrt en utfordning
Det opplevdes ofte at bruddet oppstod i omraringdet der tabsen er paringlimt De proslashvene der
dette skjedde er utelatt fra resultatene for eksempel de fire proslashvene til hoslashyre (proslashve
D9 D10 D12 og D13) paring Figur 87 Dette er gjort for aring ha proslashver med mest mulig likt
bruddbildeforloslashp for aring redusere feilkilder
Figur 87 Proslashver testet dynamisk
I Tabell 86 er dataene fra den dynamiske proslashvingen presentert I utgangspunktet skulle
det brukes R-verdi = 01 som er R-verdien DNV bruker men under proslashvingen viste det
seg at med saring lav R-verdi gikk proslashven relativt fort i kompresjon grunnet forlengelse
av proslashvene I de foslashrste syklene ble proslashvene utvidet nok i lengderetning til at de gikk i
kompresjon Derfor ble det valgt aring legge seg litt over R= 01 Ut fra erfaring fra de fem
foslashrste proslashvene er det valgt en minste toslashyning paring 04 mm som gir en toslashyning paring 027
R-verdien ligger i omraringdet paring 02 til 025 Proslashveresultatene som er presentert er de med
likt bruddforloslashp og er de data som er brukt for aring regne ut S-N kurven
36
Tabell 86 Data dynamisk utmatting
Proslashve kNmin kNmax mmmin mmmax Ant N ε log(N) log(ε)
D6 288 1150 04 19 4300 127 363 01047
D7 245 1180 04 2 1678 133 322 01264
D8 294 1140 05 2 1367 133 314 01296
D14 252 1285 04 22 643 147 281 01652
D15 261 1300 04 21 1292 140 311 01483
D16 235 1260 04 22 994 147 300 01692
D18 280 1290 04 22 977 147 299 01722
D19 280 1330 04 22 695 147 284 01742
D20 289 1380 04 22 937 147 297 01725
D21 245 1230 04 22 937 147 297 01655
D25 274 1120 04 19 2497 127 340 01088
D26 277 1120 04 19 2027 127 331 01047
Proslashvegeometri finnes i Appendix C
Figur 88 S-N Kurve
37
I Figur 88 er dataene fra den dynamiske testingen presentert logaritmisk
Regresjonslinjen viser at det er stor spredning paring proslashvene Punktene som passer best
paring regresjonslinjen er fra proslashve D15 og D19 Stigningstallet disse gir er regnet ut i
ligning 89
α= ∆ log(ε)
∆ log(N )= 01483minus01742
311minus284=minus01 (89)
831 Lineaeligr regresjon av dynamisk utmatting
I Tabell 87 er resultatet fra lineaeligr regresjonen fra datasettet med dynamisk utmatting
presentert β representerer estimatet paring helningen paring regresjonskurven og α
representerer estimatet til ldquoskjaeligring med y-aksenrdquo altsaring log(ε) Omregnet til ε er
starten paring kurven 1004758 = 299 Ved bruk av lineaeligr regresjon vil regresjonskurven
for dynamisk utmatting vaeligre som presentert i ligning 811 basert paring ligning 810 fra
DNV [2] Standardavviket til toslashyningen er 0048 og standardavviket paring helningen er
0015 Verdien R2 er 08322 noe som sier at regresjonslinjen passer godt til
datasettet
log(ε) = log(ε0 fatigue)minusα log(N ) (810)
log(ε) = log(299)minus0107log(N ) (811)
Tabell 87 Lineaeligr regresjon dynamisk utmatting
Parameter Estimat Standardavvik
α 047578 004755
β -010718 001522
R2 08322
38
Figur 89 Lineaeligr regresjon S-N Kurve
84 Endring av dynamisk regresjonskurve ved statisk
utmatting
For aring undersoslashke sammenhengen mellom statisk og dynamisk utmatting er det utfoslashrt
proslashver som foslashrst er belastet statisk over en gitt tid for deretter aring teste de samme
proslashvene under dynamisk utmatting Det ble bestemt at det skulle forsoslashkes aring belaste
proslashvene under statisk belastning med Miners sum = 075
Det har vist seg aring vaeligre vanskelig aring spesifisere noslashyaktig Miners sum paring bakgrunn av
dataene Det ble foslashrst proslashvd aring legge seg paring et nivaring utregnet med stress rupture kurven
Med en hoslashy last gikk flere proslashver i brudd relativt tidlig grunnet stor spredning
Maringten dette ble loslashst paring var aring se paring dataene fra stress rupture og legge seg paring et punkt
som er naeligr brudd Fra Tabell 82 er det en proslashve som er belastet med 19kN med t =1243 minutter og tre proslashver som er belastet med 185kN som har staringtt i henholdsvis
186 2340 og 6798 minutter Det er paring bakgrunn av disse dataene valgt aring legge seg paring
en last paring 1875kN i 100 minutter for aring vaeligre sikker paring at proslashvene ikke garingr i brudd og
allikevel ligger naeligr bruddgrensen De proslashvene som gikk i brudd foslashr 100 minutter var
garingtt er overfoslashrt til stress rupture dataene
39
Det har vaeligrt utfordrende aring definere noslashyaktig toslashyningsnivaring og ut fra kurvene kunne
proslashver med valgt belastning garing i brudd fra i underkant av 100 til 6000 minutter
I Tabell 88 og Tabell 89 er proslashvedataene fra testingen presentert med henholdsvis
AME 6000 INF premium marine resin is a preaccelerated non-thixotropic epoxyvinyl ester based infusion resin AME 6000 INF resin is used in construction of highperformance marine composites offering
- Superior laminate strength- High heat resistance- Good surface quality- Excellent hydrolysis resistance
Typical liquid resinproperties
Property at 23 C Value Unit MethodViscosity Brookfield (5 rpm) 250 mPas ISO 2555Viscosity Cone amp Plate 250 mPas ISO 2884Styrene content 35 SFS 4864Geltime (15Norox MCP-75) 35 min D006Geltime (03NLC-10+15Norox MCP-75) 120 min D006(See Additional information)
Typical cured resinproperties
Property Value Unit MethodPostcured for 2h at 60 CTensile Strength 81 MPa ASTM D-638Tensile Modulus 35 GPa ASTM D-638Tensile Elongation 42 ASTM D-638Flexural Strength 131 MPa ASTM D-790Flexural Modulus 37 GPa ASTM D-790Heat Deflection Temperature 79 C ASTM D-648 Postcured for 2 hours at 138 C Tensile Strength 89 MPa ASTM D-638Tensile Modulus 37 GPa ASTM D-638Tensile Elongation 35 ASTM D-638Flexural Strength 137 MPa ASTM D-790Flexural Modulus 38 GPa ASTM D-790Heat Deflection Temperature 124 C ASTM D-648
Application and use AME 6000 INF resin is especially recommended for marine applications using theinfusion process AME 6000 INF is designed as a premium resin for highperformance off-shore motor and sailing yachts that remain in the water for anextended period of time
Ashland is committed to continuous evolution oftechnology and service solutions that promote health safetyand environmental protection around the world
reg Registered trademark and trade trademark of Ashland Inc Registered service mark of the American Chemistry Council
AME 6000 INF premium marine resin complies with Lloyds Register of Shippingrules for construction of small crafts
Additional information For more information on curing characteristics of AME 6000 INF infusion resin andadjustment of inhibitor (NLC-10) and peroxide (MCP-75) levels for optimal curingplease contact your Ashland representative
Handling and storage It is highly recommended that all material is stored at stable temperature under 20C preferably indoors and away from sunlight Prolonged storage outside ofrecommended conditions can influence liquid resin properties like viscosity and geltime It is also strongly recommended to mix resin thoroughly before use Shelf lifeof AME 6000 INF is three (3) months
Notice All information presented herein is believed to be accurate and reliable and isoffered solely for your consideration investigation and verification The informationis not to be taken as an express or implied warranty or representation for whichAshland assumes legal responsibility Any warranties including warranties ofmerchantability or non-infringement of intellectual property rights of third partiesare herewith expressly excluded
Since the users product formulations specific use applications and conditions ofuse are beyond the control of Ashland Ashland makes no warranty orrepresentation regarding the results which may be obtained by the user It shall bethe responsibility of the user to determine the suitability of any of the productsmentioned for the users specific application
Ashland requests that the customer reads understands and complies with theinformation contained herein and the current Material Safety Data Sheet
More information EUROPEAN HEADQUARTERSCNumancia 185 8ordm 1a08034 BarcelonaSPAIN Phone +34 93 206 51 20Fax +34 93 204 13 02
Ashland is committed to continuous evolution oftechnology and service solutions that promote health safetyand environmental protection around the world
reg Registered trademark and trade trademark of Ashland Inc Registered service mark of the American Chemistry Council
SELCOM SRL via della Torre n 17 31010 FREGONA (TV) ITALY phone +39 0438 585166 modem fax +39 0438 585172 manual fax +39 0438 916049
cap soc EURO 10149000 cod fisc e pi IT 02369430265 trib Treviso n 33642 reg soc cciaa Treviso n 206094 M estero TV 028944 E-mail infoselcom-srlcom
MULTIAXIAL TECHNOLOGY (NCF) unidirectional amp stitched multiaxial fabrics in glass carbon aramid and hybrids for the composite industry internet wwwselcom-srlcom
TYPE APPROVED PRODUCT ndash CERTIFICATE NO K-4015
Confidentiality Statement The information data and charts embodied in this Technical Data Sheet (TDS) are strictly confidential and are supplied on the understanding that they will be held confidentially and not disclosed to third parties without the prior written consent of Selcom srl with registered office in 31010 Fregona (TV) ITALY-Via Della Torre no 17 ndashFor further info please contact Selcom srl at infoselcom-srlcom or fax to no +39 0438 58 51 72 91 60 49 SELCOM Srl is a weaver of technical textiles from continuous filaments (rovings) All information supplied by or on behalf of SELCOM Srl in relation to its products whether in the nature of data recommendations or otherwise has been given in good faith and in compliance with technical and commercial information supplied by raw materials (fibre) manufacturers All information aforementioned are supported by its own experience and believed reliable but SELCOM Srl declines all responsibility in respect of the application processing ore use of the aforementioned information or any consequence thereof The buyer undertakes all liability in respect of the application processing or use of the aforementioned information or product whose quality and other properties he shall verify or any consequence thereof SELCOM Srl believes that it is the user that shall determine the suitability of a product for its end-use and the user that assures all liability in connection therewith M10-1-02DOC Ed01-Rev00-120510
Technical Data Sheet
PRODUCT NAME UNIEUNIEUNIEUNIE1200M1200M1200M1200M100100100100 Unidirectional fabric 0ordm in ldquoErdquo glass
Codice 01111001200
Characteristics for fabric lunghezza rotolo - standard roll length mtl 50 plusmn 1 mtl
larghezza rotolo - standard roll width mm 1270 plusmn 10 mm
peso netto rotolo - net roll weight Kg 865 plusmn 3
allungamento a rottura mdash elongation at break 35 - 4
Determined from resin impregnated rovings according to ASTM D-2343These informations can be used for material selection purposes only Quality Assurance Fregona ligrave 180113 Ing Giovanni Fardin
NB THIS DOCUMENT IS COMPUTER GENERATED AND ITrsquoS VALID WITHOUT SIGNATURE
angle areal weight areal weight
tolerance grmsup2 tolerance
0ordm - L4 83 8 plusmn 3
0ordm plusmn 1ordm L4 4800 - 2400 1200 plusmn 3
90ordm plusmn 1ordm L4 300 50 plusmn 3
random - L4 2600 100 plusmn 3
- - 1358 plusmn 3
layers plan texfiber
Polyester yarn
TOTAL grmsup2
E glass PPG Roving 2002
E glass PPG Roving 2002
E glass PPG Roving 7864
59
Forord
Sammendrag
Innhold
Figurliste
Tabelliste
Innledning
Bakgrunn for oppgaven
Problemomraringde og forskersposlashrsmaringl
Avgrensing av masteroppgaven
Masteroppgavens oppbygning
Metode
Litteraturstudie
Laboratorieforsoslashk
Validitet og reliabilitet
Teori
Regler og forskrifter
Utmatting i fiberkompositter
S-N kurven
Miner - Palmgrens delskadehypotese
Utmatting i et lamina med last parallelt med fibrene
Reduksjon av statisk styrke grunnet permanent statisk belastning
Reduksjon av statisk styrke grunnet dynamisk belastning S-N kurven
Analyse av sammenhenger
Lineaeligr regresjon
Hvor god er modellen
Plateproduksjon paring NORSAFE
Resininjesering
Proslashvelegemer
Testmaskiner
Dynamisk strekkproslashvemaskin
Statisk strekkproslashvemaskin
Bestemmelse av fiberinnhold og lagoppbygging
Fiberinnhold prosedyre
Lagoppbygging
Teoretisk tykkelse
Resultat og analyse
Strekkfasthet
Stress rupture
Stress rupture basert paring maringlt toslashyning
Stress rupture basert paring estimert toslashyning
Lineaeligr regresjon av stress rupture
Utvikling av S-N kurve
Lineaeligr regresjon av dynamisk utmatting
Endring av dynamisk regresjonskurve ved statisk utmatting
Konklusjon
Forslag til videre arbeid
Litteraturliste
Appendix
Appendix Resultat fiberinnhold
Appendix Stress Rupture proslashvegeometri
Appendix Dynamisk utmatting proslashvegeometri
Appendix Statisk og deretter dynamisk utmatting proslashvegeometri
821 Stress rupture basert paring maringlt toslashyning
I Tabell 82 er dataene med maringlte toslashyninger fra stress rupture testene presentert
skjematisk
Tabell 82 Stress rupture data maringlt toslashyning
Nr N t [min] εmaringlt σ [MPa] log(σ) log(t) log(εmaringlt)
1 27189 05 35 10098 300 -027 054
2 21484 05 35 7979 290 -026 054
3 22000 94 33 8171 291 097 052
4 22000 05 32 8171 291 -030 050
5 21000 08 30 7799 289 -008 048
6 20000 225 30 7428 287 135 047
7 20000 31160 27 7428 287 349 043
8 19000 1243 28 7057 285 209 045
9 18500 23405 26 6871 284 337 042
10 18500 67980 26 6871 284 383 041
11 18001 973 30 6686 283 199 048
12 18500 1860 26 6871 284 227 042
13 20000 88 29 7428 287 094 046
14 19000 589 28 7057 285 177 045
15 19000 204 28 7057 285 231 045
Proslashvegeometri finnes i Appendix B
I Figur 83 er dataene presentert logaritmisk med en regresjonslinje som viser
helningen Som det fremgaringr av resultatene fra de maringlte verdiene passer
regresjonslinjen relativt bra med dataene Stigningstallet til dataene er utregnet og det
er tatt utgangspunkt i stigningstall mellom to punkter i grafen som ser ut til aring stemme
bra med regresjonslinjen Det er valgt foslashlgende fra Tabell 82 Proslashve nr 4 og 9
Stigningstallet mellom log(ε) og log(t ) er regnet ut som vist i ligning 82 Dette blir et
visuelt estimat og en mer noslashyaktig metode er lineaeligr regresjon Lineaeligr regresjon for
stress rupture er utfoslashrt i underkapittel 823
β= ∆ log(εmaringlt)
∆ log(t )= 042minus050
337minus (minus030)=minus0022 (82)
30
Figur 83 Stress rupture kurve maringlt
822 Stress rupture basert paring estimert toslashyning
Dataene i Tabell 83 vist nedenfor inneholder det samme som Tabell 82 men her er
toslashyningen basert paring estimert E-modul Estimert E-modul er regnet ut bakgrunn av
undersoslashkt fiberinnhold i proslashvene mengde fiber i 0 og antagelse om strekkfasthet i
fiberen paring 72GPa I de etterfoslashlgende ligninger vises beregning av henholdsvis estimert
E-modul og toslashyning
E = E f middotφ f middotφ f 0 (83)
derE er estimert E-modul
E f er fiberens strekkfasthet ihht datablad = 72GPa
φ f er volumprosent fiber
φ f 0 er volumprosent fiber i 0 lag = 0889
ε= σ
E(84)
31
Tabell 83 Stress rupture data estimert toslashyning
Nr N t [min] φ f E [Gpa] εest log(t) log(εest)
1 27189 05 05822 373 27 -027 043
2 21484 05 05677 363 22 -026 034
3 22000 94 05307 340 24 097 038
4 22000 05 05140 329 25 -030 040
5 21000 08 05192 332 23 -008 037
6 20000 225 05631 360 21 135 031
7 20000 31160 05259 337 22 349 034
8 19000 1243 05088 326 22 209 034
9 18500 23405 04948 317 22 337 034
10 18500 67980 04946 317 22 383 034
11 18001 973 05704 365 18 199 026
12 18500 1860 05301 3393 20 227 031
13 20000 88 05300 3392 22 094 034
14 19000 589 05133 3286 21 177 033
15 19000 204 05525 3536 20 231 030
Proslashvegeometri finnes i Appendix B
Figur 84 Stress rupture kurve estimert
32
Dataene er fremstilt med estimert toslashyning for aring se om avvik kunne begrunnes ved aring
korrelere toslashyningen med proslashvenes fiberinnhold Ut fra grafen i Figur 84 ser det ut til
at det er stoslashrre avvik med bruk av estimerte toslashyninger enn de maringlte Naringr en estimerer
toslashyningene basert paring fibervolum korreleres resultatene for en feilkilde og det er
naturlig aring tenke at avvikene skulle blitt redusert Proslashveresultatene fra testingen i
fiberinnhold varierer mye noe som kan bidra til at tallene ikke gir saring gode estimater
som tenkt I tillegg er det kun eacuten feilkilde som neglisjeres og det kan vaeligre andre
faktorer som bidrar til spredning Dersom en kunne korrelere for alle feilkilder ville
det muligens blitt et bedre estimat
Platene er produsert i produksjonshallen hos NORSAFE og dette er gjort manuelt
Proslashvestykkene er kuttet slipt og paringlimt tabs paring laboratoriet paring UiA Her inngaringr det
flere feilkilder som kan foslashre til avvik Fiberens retning og krumning spiller stor rolle paring
styrken og om ikke alle fiberene ligger helt rett vil dette bidra til variasjon
Stigningstallet β for de estimerte dataene er regnet ut i ligning 85 Dataene som er
valgt for aring regne ut stigningstallet er fra proslashvene som ser ut til aring passe best til
regresjonslinjen proslashve nr 5 og 8 Stigningstallet er foslashlgende
β= ∆ log(εest)
∆ log(t )= 034minus039
209minus (minus008)=minus0023 (85)
823 Lineaeligr regresjon av stress rupture
Ved aring utfoslashre en lineaeligr regresjon paring dataene faringr en et bedre estimat paring stigningstallet til
regresjonskurven Det er utfoslashrt lineaeligr regresjon for begge datasettene baringde med maringlte
og estimerte toslashyninger
Tabell 84 Lineaeligr regresjon av maringlte verdier stress rupture
Parameter Estimat Standardavvik
α 0510518 0008714
β -0026712 0004215
R2 07555
33
I Tabell 84 er resultatet fra lineaeligr regresjonen til datasettet med maringlte toslashyninger
presentert og i Figur 85 er regresjonen presentert grafisk β representerer estimatet paring
helningen paring regresjonskurven og α representerer estimatet til ldquoskjaeligring med
y-aksenrdquo altsaring log(ε) Omregnet til ε er starten paring kurven 100510518 = 324
Ved bruk av lineaeligr regresjon uten aring ta hensyn til standardavvik vil stress rupture
kurven vaeligre som vist i ligning 86 basert paring ligning 81 nevnt tidligere i kapittelet
Standardavviket til toslashyningen er 0008714 og standardavviket til helningen er
0004215 Desto naeligrmere 1 verdien R2 er desto mer sannsynlig er regresjonen
Verdien R2 er 07555 og sier at regresjonslinjen passer godt til datasettet
log(ε) = log(ε0 fatigue)minusβ log(t ) (81)
log(ε) = log(324)minus00267log(t ) (86)
Figur 85 Lineaeligr regresjon av maringlte data stress rupture
Kurve for stress rupture brukt videre i oppgaven er vist i ligning 87 Her brukes
stigningstallet fra lineaeligr regresjonen og ε0fatigue = 35 som er toslashyningen fra
strekkproslashvingen altsaring ved t = 0 Det er valgt aring bruke toslashyningen fra den siste
strekkproslashven da de tre foslashrste ble utfoslashrt med loslashs kontramutter i den nederste bakken
og det ikke er helt kontroll paring faktisk toslashyning
log(ε) = log(35)minus00267log(t ) (87)
34
I Tabell 85 er lineaeligr regresjonen fra de estimerte toslashyningene presentert skjematisk og
i Figur 86 er regresjonen presentert grafisk Regresjonskurven basert paring lineaeligr
regresjon av de estimerte toslashyningene er presentert i ligning 88 Regresjonskurvens
start er 100367293 = 234 Standardavviket til toslashyningen er 0014110 og standardavviket
til helningen er 0006825 Verdien R2 er 0302 Dette sier at regresjonen ikke er like bra
som for maringlte verdier I Figur 86 vises avvikene og det er tydelig at regresjonslinjen
ikke passer like godt som for maringlte toslashyninger i Figur 85
log(ε) = log(234)minus001362log(t ) (88)
Tabell 85 Lineaeligr regresjon av estimerte verdier stress rupture
Parameter Estimat Standardavvik
α 0367293 0014110
β -0016186 0006825
R2 0302
Figur 86 Lineaeligr regresjon av estimerte data stress rupture
35
83 Utvikling av S-N kurve
For aring se paring sammenhengen mellom dynamisk og statisk utmatting er det utviklet en
S-N kurve for materialet Som nevnt i teorikapittelet blir S-N kurven for kompositter
plottet med toslashyninger istedenfor spenninger
Bestemmelse av hvilke proslashver som var gjeldende etter testing har vaeligrt en utfordning
Det opplevdes ofte at bruddet oppstod i omraringdet der tabsen er paringlimt De proslashvene der
dette skjedde er utelatt fra resultatene for eksempel de fire proslashvene til hoslashyre (proslashve
D9 D10 D12 og D13) paring Figur 87 Dette er gjort for aring ha proslashver med mest mulig likt
bruddbildeforloslashp for aring redusere feilkilder
Figur 87 Proslashver testet dynamisk
I Tabell 86 er dataene fra den dynamiske proslashvingen presentert I utgangspunktet skulle
det brukes R-verdi = 01 som er R-verdien DNV bruker men under proslashvingen viste det
seg at med saring lav R-verdi gikk proslashven relativt fort i kompresjon grunnet forlengelse
av proslashvene I de foslashrste syklene ble proslashvene utvidet nok i lengderetning til at de gikk i
kompresjon Derfor ble det valgt aring legge seg litt over R= 01 Ut fra erfaring fra de fem
foslashrste proslashvene er det valgt en minste toslashyning paring 04 mm som gir en toslashyning paring 027
R-verdien ligger i omraringdet paring 02 til 025 Proslashveresultatene som er presentert er de med
likt bruddforloslashp og er de data som er brukt for aring regne ut S-N kurven
36
Tabell 86 Data dynamisk utmatting
Proslashve kNmin kNmax mmmin mmmax Ant N ε log(N) log(ε)
D6 288 1150 04 19 4300 127 363 01047
D7 245 1180 04 2 1678 133 322 01264
D8 294 1140 05 2 1367 133 314 01296
D14 252 1285 04 22 643 147 281 01652
D15 261 1300 04 21 1292 140 311 01483
D16 235 1260 04 22 994 147 300 01692
D18 280 1290 04 22 977 147 299 01722
D19 280 1330 04 22 695 147 284 01742
D20 289 1380 04 22 937 147 297 01725
D21 245 1230 04 22 937 147 297 01655
D25 274 1120 04 19 2497 127 340 01088
D26 277 1120 04 19 2027 127 331 01047
Proslashvegeometri finnes i Appendix C
Figur 88 S-N Kurve
37
I Figur 88 er dataene fra den dynamiske testingen presentert logaritmisk
Regresjonslinjen viser at det er stor spredning paring proslashvene Punktene som passer best
paring regresjonslinjen er fra proslashve D15 og D19 Stigningstallet disse gir er regnet ut i
ligning 89
α= ∆ log(ε)
∆ log(N )= 01483minus01742
311minus284=minus01 (89)
831 Lineaeligr regresjon av dynamisk utmatting
I Tabell 87 er resultatet fra lineaeligr regresjonen fra datasettet med dynamisk utmatting
presentert β representerer estimatet paring helningen paring regresjonskurven og α
representerer estimatet til ldquoskjaeligring med y-aksenrdquo altsaring log(ε) Omregnet til ε er
starten paring kurven 1004758 = 299 Ved bruk av lineaeligr regresjon vil regresjonskurven
for dynamisk utmatting vaeligre som presentert i ligning 811 basert paring ligning 810 fra
DNV [2] Standardavviket til toslashyningen er 0048 og standardavviket paring helningen er
0015 Verdien R2 er 08322 noe som sier at regresjonslinjen passer godt til
datasettet
log(ε) = log(ε0 fatigue)minusα log(N ) (810)
log(ε) = log(299)minus0107log(N ) (811)
Tabell 87 Lineaeligr regresjon dynamisk utmatting
Parameter Estimat Standardavvik
α 047578 004755
β -010718 001522
R2 08322
38
Figur 89 Lineaeligr regresjon S-N Kurve
84 Endring av dynamisk regresjonskurve ved statisk
utmatting
For aring undersoslashke sammenhengen mellom statisk og dynamisk utmatting er det utfoslashrt
proslashver som foslashrst er belastet statisk over en gitt tid for deretter aring teste de samme
proslashvene under dynamisk utmatting Det ble bestemt at det skulle forsoslashkes aring belaste
proslashvene under statisk belastning med Miners sum = 075
Det har vist seg aring vaeligre vanskelig aring spesifisere noslashyaktig Miners sum paring bakgrunn av
dataene Det ble foslashrst proslashvd aring legge seg paring et nivaring utregnet med stress rupture kurven
Med en hoslashy last gikk flere proslashver i brudd relativt tidlig grunnet stor spredning
Maringten dette ble loslashst paring var aring se paring dataene fra stress rupture og legge seg paring et punkt
som er naeligr brudd Fra Tabell 82 er det en proslashve som er belastet med 19kN med t =1243 minutter og tre proslashver som er belastet med 185kN som har staringtt i henholdsvis
186 2340 og 6798 minutter Det er paring bakgrunn av disse dataene valgt aring legge seg paring
en last paring 1875kN i 100 minutter for aring vaeligre sikker paring at proslashvene ikke garingr i brudd og
allikevel ligger naeligr bruddgrensen De proslashvene som gikk i brudd foslashr 100 minutter var
garingtt er overfoslashrt til stress rupture dataene
39
Det har vaeligrt utfordrende aring definere noslashyaktig toslashyningsnivaring og ut fra kurvene kunne
proslashver med valgt belastning garing i brudd fra i underkant av 100 til 6000 minutter
I Tabell 88 og Tabell 89 er proslashvedataene fra testingen presentert med henholdsvis
AME 6000 INF premium marine resin is a preaccelerated non-thixotropic epoxyvinyl ester based infusion resin AME 6000 INF resin is used in construction of highperformance marine composites offering
- Superior laminate strength- High heat resistance- Good surface quality- Excellent hydrolysis resistance
Typical liquid resinproperties
Property at 23 C Value Unit MethodViscosity Brookfield (5 rpm) 250 mPas ISO 2555Viscosity Cone amp Plate 250 mPas ISO 2884Styrene content 35 SFS 4864Geltime (15Norox MCP-75) 35 min D006Geltime (03NLC-10+15Norox MCP-75) 120 min D006(See Additional information)
Typical cured resinproperties
Property Value Unit MethodPostcured for 2h at 60 CTensile Strength 81 MPa ASTM D-638Tensile Modulus 35 GPa ASTM D-638Tensile Elongation 42 ASTM D-638Flexural Strength 131 MPa ASTM D-790Flexural Modulus 37 GPa ASTM D-790Heat Deflection Temperature 79 C ASTM D-648 Postcured for 2 hours at 138 C Tensile Strength 89 MPa ASTM D-638Tensile Modulus 37 GPa ASTM D-638Tensile Elongation 35 ASTM D-638Flexural Strength 137 MPa ASTM D-790Flexural Modulus 38 GPa ASTM D-790Heat Deflection Temperature 124 C ASTM D-648
Application and use AME 6000 INF resin is especially recommended for marine applications using theinfusion process AME 6000 INF is designed as a premium resin for highperformance off-shore motor and sailing yachts that remain in the water for anextended period of time
Ashland is committed to continuous evolution oftechnology and service solutions that promote health safetyand environmental protection around the world
reg Registered trademark and trade trademark of Ashland Inc Registered service mark of the American Chemistry Council
AME 6000 INF premium marine resin complies with Lloyds Register of Shippingrules for construction of small crafts
Additional information For more information on curing characteristics of AME 6000 INF infusion resin andadjustment of inhibitor (NLC-10) and peroxide (MCP-75) levels for optimal curingplease contact your Ashland representative
Handling and storage It is highly recommended that all material is stored at stable temperature under 20C preferably indoors and away from sunlight Prolonged storage outside ofrecommended conditions can influence liquid resin properties like viscosity and geltime It is also strongly recommended to mix resin thoroughly before use Shelf lifeof AME 6000 INF is three (3) months
Notice All information presented herein is believed to be accurate and reliable and isoffered solely for your consideration investigation and verification The informationis not to be taken as an express or implied warranty or representation for whichAshland assumes legal responsibility Any warranties including warranties ofmerchantability or non-infringement of intellectual property rights of third partiesare herewith expressly excluded
Since the users product formulations specific use applications and conditions ofuse are beyond the control of Ashland Ashland makes no warranty orrepresentation regarding the results which may be obtained by the user It shall bethe responsibility of the user to determine the suitability of any of the productsmentioned for the users specific application
Ashland requests that the customer reads understands and complies with theinformation contained herein and the current Material Safety Data Sheet
More information EUROPEAN HEADQUARTERSCNumancia 185 8ordm 1a08034 BarcelonaSPAIN Phone +34 93 206 51 20Fax +34 93 204 13 02
Ashland is committed to continuous evolution oftechnology and service solutions that promote health safetyand environmental protection around the world
reg Registered trademark and trade trademark of Ashland Inc Registered service mark of the American Chemistry Council
SELCOM SRL via della Torre n 17 31010 FREGONA (TV) ITALY phone +39 0438 585166 modem fax +39 0438 585172 manual fax +39 0438 916049
cap soc EURO 10149000 cod fisc e pi IT 02369430265 trib Treviso n 33642 reg soc cciaa Treviso n 206094 M estero TV 028944 E-mail infoselcom-srlcom
MULTIAXIAL TECHNOLOGY (NCF) unidirectional amp stitched multiaxial fabrics in glass carbon aramid and hybrids for the composite industry internet wwwselcom-srlcom
TYPE APPROVED PRODUCT ndash CERTIFICATE NO K-4015
Confidentiality Statement The information data and charts embodied in this Technical Data Sheet (TDS) are strictly confidential and are supplied on the understanding that they will be held confidentially and not disclosed to third parties without the prior written consent of Selcom srl with registered office in 31010 Fregona (TV) ITALY-Via Della Torre no 17 ndashFor further info please contact Selcom srl at infoselcom-srlcom or fax to no +39 0438 58 51 72 91 60 49 SELCOM Srl is a weaver of technical textiles from continuous filaments (rovings) All information supplied by or on behalf of SELCOM Srl in relation to its products whether in the nature of data recommendations or otherwise has been given in good faith and in compliance with technical and commercial information supplied by raw materials (fibre) manufacturers All information aforementioned are supported by its own experience and believed reliable but SELCOM Srl declines all responsibility in respect of the application processing ore use of the aforementioned information or any consequence thereof The buyer undertakes all liability in respect of the application processing or use of the aforementioned information or product whose quality and other properties he shall verify or any consequence thereof SELCOM Srl believes that it is the user that shall determine the suitability of a product for its end-use and the user that assures all liability in connection therewith M10-1-02DOC Ed01-Rev00-120510
Technical Data Sheet
PRODUCT NAME UNIEUNIEUNIEUNIE1200M1200M1200M1200M100100100100 Unidirectional fabric 0ordm in ldquoErdquo glass
Codice 01111001200
Characteristics for fabric lunghezza rotolo - standard roll length mtl 50 plusmn 1 mtl
larghezza rotolo - standard roll width mm 1270 plusmn 10 mm
peso netto rotolo - net roll weight Kg 865 plusmn 3
allungamento a rottura mdash elongation at break 35 - 4
Determined from resin impregnated rovings according to ASTM D-2343These informations can be used for material selection purposes only Quality Assurance Fregona ligrave 180113 Ing Giovanni Fardin
NB THIS DOCUMENT IS COMPUTER GENERATED AND ITrsquoS VALID WITHOUT SIGNATURE
angle areal weight areal weight
tolerance grmsup2 tolerance
0ordm - L4 83 8 plusmn 3
0ordm plusmn 1ordm L4 4800 - 2400 1200 plusmn 3
90ordm plusmn 1ordm L4 300 50 plusmn 3
random - L4 2600 100 plusmn 3
- - 1358 plusmn 3
layers plan texfiber
Polyester yarn
TOTAL grmsup2
E glass PPG Roving 2002
E glass PPG Roving 2002
E glass PPG Roving 7864
59
Forord
Sammendrag
Innhold
Figurliste
Tabelliste
Innledning
Bakgrunn for oppgaven
Problemomraringde og forskersposlashrsmaringl
Avgrensing av masteroppgaven
Masteroppgavens oppbygning
Metode
Litteraturstudie
Laboratorieforsoslashk
Validitet og reliabilitet
Teori
Regler og forskrifter
Utmatting i fiberkompositter
S-N kurven
Miner - Palmgrens delskadehypotese
Utmatting i et lamina med last parallelt med fibrene
Reduksjon av statisk styrke grunnet permanent statisk belastning
Reduksjon av statisk styrke grunnet dynamisk belastning S-N kurven
Analyse av sammenhenger
Lineaeligr regresjon
Hvor god er modellen
Plateproduksjon paring NORSAFE
Resininjesering
Proslashvelegemer
Testmaskiner
Dynamisk strekkproslashvemaskin
Statisk strekkproslashvemaskin
Bestemmelse av fiberinnhold og lagoppbygging
Fiberinnhold prosedyre
Lagoppbygging
Teoretisk tykkelse
Resultat og analyse
Strekkfasthet
Stress rupture
Stress rupture basert paring maringlt toslashyning
Stress rupture basert paring estimert toslashyning
Lineaeligr regresjon av stress rupture
Utvikling av S-N kurve
Lineaeligr regresjon av dynamisk utmatting
Endring av dynamisk regresjonskurve ved statisk utmatting
Konklusjon
Forslag til videre arbeid
Litteraturliste
Appendix
Appendix Resultat fiberinnhold
Appendix Stress Rupture proslashvegeometri
Appendix Dynamisk utmatting proslashvegeometri
Appendix Statisk og deretter dynamisk utmatting proslashvegeometri
821 Stress rupture basert paring maringlt toslashyning
I Tabell 82 er dataene med maringlte toslashyninger fra stress rupture testene presentert
skjematisk
Tabell 82 Stress rupture data maringlt toslashyning
Nr N t [min] εmaringlt σ [MPa] log(σ) log(t) log(εmaringlt)
1 27189 05 35 10098 300 -027 054
2 21484 05 35 7979 290 -026 054
3 22000 94 33 8171 291 097 052
4 22000 05 32 8171 291 -030 050
5 21000 08 30 7799 289 -008 048
6 20000 225 30 7428 287 135 047
7 20000 31160 27 7428 287 349 043
8 19000 1243 28 7057 285 209 045
9 18500 23405 26 6871 284 337 042
10 18500 67980 26 6871 284 383 041
11 18001 973 30 6686 283 199 048
12 18500 1860 26 6871 284 227 042
13 20000 88 29 7428 287 094 046
14 19000 589 28 7057 285 177 045
15 19000 204 28 7057 285 231 045
Proslashvegeometri finnes i Appendix B
I Figur 83 er dataene presentert logaritmisk med en regresjonslinje som viser
helningen Som det fremgaringr av resultatene fra de maringlte verdiene passer
regresjonslinjen relativt bra med dataene Stigningstallet til dataene er utregnet og det
er tatt utgangspunkt i stigningstall mellom to punkter i grafen som ser ut til aring stemme
bra med regresjonslinjen Det er valgt foslashlgende fra Tabell 82 Proslashve nr 4 og 9
Stigningstallet mellom log(ε) og log(t ) er regnet ut som vist i ligning 82 Dette blir et
visuelt estimat og en mer noslashyaktig metode er lineaeligr regresjon Lineaeligr regresjon for
stress rupture er utfoslashrt i underkapittel 823
β= ∆ log(εmaringlt)
∆ log(t )= 042minus050
337minus (minus030)=minus0022 (82)
30
Figur 83 Stress rupture kurve maringlt
822 Stress rupture basert paring estimert toslashyning
Dataene i Tabell 83 vist nedenfor inneholder det samme som Tabell 82 men her er
toslashyningen basert paring estimert E-modul Estimert E-modul er regnet ut bakgrunn av
undersoslashkt fiberinnhold i proslashvene mengde fiber i 0 og antagelse om strekkfasthet i
fiberen paring 72GPa I de etterfoslashlgende ligninger vises beregning av henholdsvis estimert
E-modul og toslashyning
E = E f middotφ f middotφ f 0 (83)
derE er estimert E-modul
E f er fiberens strekkfasthet ihht datablad = 72GPa
φ f er volumprosent fiber
φ f 0 er volumprosent fiber i 0 lag = 0889
ε= σ
E(84)
31
Tabell 83 Stress rupture data estimert toslashyning
Nr N t [min] φ f E [Gpa] εest log(t) log(εest)
1 27189 05 05822 373 27 -027 043
2 21484 05 05677 363 22 -026 034
3 22000 94 05307 340 24 097 038
4 22000 05 05140 329 25 -030 040
5 21000 08 05192 332 23 -008 037
6 20000 225 05631 360 21 135 031
7 20000 31160 05259 337 22 349 034
8 19000 1243 05088 326 22 209 034
9 18500 23405 04948 317 22 337 034
10 18500 67980 04946 317 22 383 034
11 18001 973 05704 365 18 199 026
12 18500 1860 05301 3393 20 227 031
13 20000 88 05300 3392 22 094 034
14 19000 589 05133 3286 21 177 033
15 19000 204 05525 3536 20 231 030
Proslashvegeometri finnes i Appendix B
Figur 84 Stress rupture kurve estimert
32
Dataene er fremstilt med estimert toslashyning for aring se om avvik kunne begrunnes ved aring
korrelere toslashyningen med proslashvenes fiberinnhold Ut fra grafen i Figur 84 ser det ut til
at det er stoslashrre avvik med bruk av estimerte toslashyninger enn de maringlte Naringr en estimerer
toslashyningene basert paring fibervolum korreleres resultatene for en feilkilde og det er
naturlig aring tenke at avvikene skulle blitt redusert Proslashveresultatene fra testingen i
fiberinnhold varierer mye noe som kan bidra til at tallene ikke gir saring gode estimater
som tenkt I tillegg er det kun eacuten feilkilde som neglisjeres og det kan vaeligre andre
faktorer som bidrar til spredning Dersom en kunne korrelere for alle feilkilder ville
det muligens blitt et bedre estimat
Platene er produsert i produksjonshallen hos NORSAFE og dette er gjort manuelt
Proslashvestykkene er kuttet slipt og paringlimt tabs paring laboratoriet paring UiA Her inngaringr det
flere feilkilder som kan foslashre til avvik Fiberens retning og krumning spiller stor rolle paring
styrken og om ikke alle fiberene ligger helt rett vil dette bidra til variasjon
Stigningstallet β for de estimerte dataene er regnet ut i ligning 85 Dataene som er
valgt for aring regne ut stigningstallet er fra proslashvene som ser ut til aring passe best til
regresjonslinjen proslashve nr 5 og 8 Stigningstallet er foslashlgende
β= ∆ log(εest)
∆ log(t )= 034minus039
209minus (minus008)=minus0023 (85)
823 Lineaeligr regresjon av stress rupture
Ved aring utfoslashre en lineaeligr regresjon paring dataene faringr en et bedre estimat paring stigningstallet til
regresjonskurven Det er utfoslashrt lineaeligr regresjon for begge datasettene baringde med maringlte
og estimerte toslashyninger
Tabell 84 Lineaeligr regresjon av maringlte verdier stress rupture
Parameter Estimat Standardavvik
α 0510518 0008714
β -0026712 0004215
R2 07555
33
I Tabell 84 er resultatet fra lineaeligr regresjonen til datasettet med maringlte toslashyninger
presentert og i Figur 85 er regresjonen presentert grafisk β representerer estimatet paring
helningen paring regresjonskurven og α representerer estimatet til ldquoskjaeligring med
y-aksenrdquo altsaring log(ε) Omregnet til ε er starten paring kurven 100510518 = 324
Ved bruk av lineaeligr regresjon uten aring ta hensyn til standardavvik vil stress rupture
kurven vaeligre som vist i ligning 86 basert paring ligning 81 nevnt tidligere i kapittelet
Standardavviket til toslashyningen er 0008714 og standardavviket til helningen er
0004215 Desto naeligrmere 1 verdien R2 er desto mer sannsynlig er regresjonen
Verdien R2 er 07555 og sier at regresjonslinjen passer godt til datasettet
log(ε) = log(ε0 fatigue)minusβ log(t ) (81)
log(ε) = log(324)minus00267log(t ) (86)
Figur 85 Lineaeligr regresjon av maringlte data stress rupture
Kurve for stress rupture brukt videre i oppgaven er vist i ligning 87 Her brukes
stigningstallet fra lineaeligr regresjonen og ε0fatigue = 35 som er toslashyningen fra
strekkproslashvingen altsaring ved t = 0 Det er valgt aring bruke toslashyningen fra den siste
strekkproslashven da de tre foslashrste ble utfoslashrt med loslashs kontramutter i den nederste bakken
og det ikke er helt kontroll paring faktisk toslashyning
log(ε) = log(35)minus00267log(t ) (87)
34
I Tabell 85 er lineaeligr regresjonen fra de estimerte toslashyningene presentert skjematisk og
i Figur 86 er regresjonen presentert grafisk Regresjonskurven basert paring lineaeligr
regresjon av de estimerte toslashyningene er presentert i ligning 88 Regresjonskurvens
start er 100367293 = 234 Standardavviket til toslashyningen er 0014110 og standardavviket
til helningen er 0006825 Verdien R2 er 0302 Dette sier at regresjonen ikke er like bra
som for maringlte verdier I Figur 86 vises avvikene og det er tydelig at regresjonslinjen
ikke passer like godt som for maringlte toslashyninger i Figur 85
log(ε) = log(234)minus001362log(t ) (88)
Tabell 85 Lineaeligr regresjon av estimerte verdier stress rupture
Parameter Estimat Standardavvik
α 0367293 0014110
β -0016186 0006825
R2 0302
Figur 86 Lineaeligr regresjon av estimerte data stress rupture
35
83 Utvikling av S-N kurve
For aring se paring sammenhengen mellom dynamisk og statisk utmatting er det utviklet en
S-N kurve for materialet Som nevnt i teorikapittelet blir S-N kurven for kompositter
plottet med toslashyninger istedenfor spenninger
Bestemmelse av hvilke proslashver som var gjeldende etter testing har vaeligrt en utfordning
Det opplevdes ofte at bruddet oppstod i omraringdet der tabsen er paringlimt De proslashvene der
dette skjedde er utelatt fra resultatene for eksempel de fire proslashvene til hoslashyre (proslashve
D9 D10 D12 og D13) paring Figur 87 Dette er gjort for aring ha proslashver med mest mulig likt
bruddbildeforloslashp for aring redusere feilkilder
Figur 87 Proslashver testet dynamisk
I Tabell 86 er dataene fra den dynamiske proslashvingen presentert I utgangspunktet skulle
det brukes R-verdi = 01 som er R-verdien DNV bruker men under proslashvingen viste det
seg at med saring lav R-verdi gikk proslashven relativt fort i kompresjon grunnet forlengelse
av proslashvene I de foslashrste syklene ble proslashvene utvidet nok i lengderetning til at de gikk i
kompresjon Derfor ble det valgt aring legge seg litt over R= 01 Ut fra erfaring fra de fem
foslashrste proslashvene er det valgt en minste toslashyning paring 04 mm som gir en toslashyning paring 027
R-verdien ligger i omraringdet paring 02 til 025 Proslashveresultatene som er presentert er de med
likt bruddforloslashp og er de data som er brukt for aring regne ut S-N kurven
36
Tabell 86 Data dynamisk utmatting
Proslashve kNmin kNmax mmmin mmmax Ant N ε log(N) log(ε)
D6 288 1150 04 19 4300 127 363 01047
D7 245 1180 04 2 1678 133 322 01264
D8 294 1140 05 2 1367 133 314 01296
D14 252 1285 04 22 643 147 281 01652
D15 261 1300 04 21 1292 140 311 01483
D16 235 1260 04 22 994 147 300 01692
D18 280 1290 04 22 977 147 299 01722
D19 280 1330 04 22 695 147 284 01742
D20 289 1380 04 22 937 147 297 01725
D21 245 1230 04 22 937 147 297 01655
D25 274 1120 04 19 2497 127 340 01088
D26 277 1120 04 19 2027 127 331 01047
Proslashvegeometri finnes i Appendix C
Figur 88 S-N Kurve
37
I Figur 88 er dataene fra den dynamiske testingen presentert logaritmisk
Regresjonslinjen viser at det er stor spredning paring proslashvene Punktene som passer best
paring regresjonslinjen er fra proslashve D15 og D19 Stigningstallet disse gir er regnet ut i
ligning 89
α= ∆ log(ε)
∆ log(N )= 01483minus01742
311minus284=minus01 (89)
831 Lineaeligr regresjon av dynamisk utmatting
I Tabell 87 er resultatet fra lineaeligr regresjonen fra datasettet med dynamisk utmatting
presentert β representerer estimatet paring helningen paring regresjonskurven og α
representerer estimatet til ldquoskjaeligring med y-aksenrdquo altsaring log(ε) Omregnet til ε er
starten paring kurven 1004758 = 299 Ved bruk av lineaeligr regresjon vil regresjonskurven
for dynamisk utmatting vaeligre som presentert i ligning 811 basert paring ligning 810 fra
DNV [2] Standardavviket til toslashyningen er 0048 og standardavviket paring helningen er
0015 Verdien R2 er 08322 noe som sier at regresjonslinjen passer godt til
datasettet
log(ε) = log(ε0 fatigue)minusα log(N ) (810)
log(ε) = log(299)minus0107log(N ) (811)
Tabell 87 Lineaeligr regresjon dynamisk utmatting
Parameter Estimat Standardavvik
α 047578 004755
β -010718 001522
R2 08322
38
Figur 89 Lineaeligr regresjon S-N Kurve
84 Endring av dynamisk regresjonskurve ved statisk
utmatting
For aring undersoslashke sammenhengen mellom statisk og dynamisk utmatting er det utfoslashrt
proslashver som foslashrst er belastet statisk over en gitt tid for deretter aring teste de samme
proslashvene under dynamisk utmatting Det ble bestemt at det skulle forsoslashkes aring belaste
proslashvene under statisk belastning med Miners sum = 075
Det har vist seg aring vaeligre vanskelig aring spesifisere noslashyaktig Miners sum paring bakgrunn av
dataene Det ble foslashrst proslashvd aring legge seg paring et nivaring utregnet med stress rupture kurven
Med en hoslashy last gikk flere proslashver i brudd relativt tidlig grunnet stor spredning
Maringten dette ble loslashst paring var aring se paring dataene fra stress rupture og legge seg paring et punkt
som er naeligr brudd Fra Tabell 82 er det en proslashve som er belastet med 19kN med t =1243 minutter og tre proslashver som er belastet med 185kN som har staringtt i henholdsvis
186 2340 og 6798 minutter Det er paring bakgrunn av disse dataene valgt aring legge seg paring
en last paring 1875kN i 100 minutter for aring vaeligre sikker paring at proslashvene ikke garingr i brudd og
allikevel ligger naeligr bruddgrensen De proslashvene som gikk i brudd foslashr 100 minutter var
garingtt er overfoslashrt til stress rupture dataene
39
Det har vaeligrt utfordrende aring definere noslashyaktig toslashyningsnivaring og ut fra kurvene kunne
proslashver med valgt belastning garing i brudd fra i underkant av 100 til 6000 minutter
I Tabell 88 og Tabell 89 er proslashvedataene fra testingen presentert med henholdsvis
AME 6000 INF premium marine resin is a preaccelerated non-thixotropic epoxyvinyl ester based infusion resin AME 6000 INF resin is used in construction of highperformance marine composites offering
- Superior laminate strength- High heat resistance- Good surface quality- Excellent hydrolysis resistance
Typical liquid resinproperties
Property at 23 C Value Unit MethodViscosity Brookfield (5 rpm) 250 mPas ISO 2555Viscosity Cone amp Plate 250 mPas ISO 2884Styrene content 35 SFS 4864Geltime (15Norox MCP-75) 35 min D006Geltime (03NLC-10+15Norox MCP-75) 120 min D006(See Additional information)
Typical cured resinproperties
Property Value Unit MethodPostcured for 2h at 60 CTensile Strength 81 MPa ASTM D-638Tensile Modulus 35 GPa ASTM D-638Tensile Elongation 42 ASTM D-638Flexural Strength 131 MPa ASTM D-790Flexural Modulus 37 GPa ASTM D-790Heat Deflection Temperature 79 C ASTM D-648 Postcured for 2 hours at 138 C Tensile Strength 89 MPa ASTM D-638Tensile Modulus 37 GPa ASTM D-638Tensile Elongation 35 ASTM D-638Flexural Strength 137 MPa ASTM D-790Flexural Modulus 38 GPa ASTM D-790Heat Deflection Temperature 124 C ASTM D-648
Application and use AME 6000 INF resin is especially recommended for marine applications using theinfusion process AME 6000 INF is designed as a premium resin for highperformance off-shore motor and sailing yachts that remain in the water for anextended period of time
Ashland is committed to continuous evolution oftechnology and service solutions that promote health safetyand environmental protection around the world
reg Registered trademark and trade trademark of Ashland Inc Registered service mark of the American Chemistry Council
AME 6000 INF premium marine resin complies with Lloyds Register of Shippingrules for construction of small crafts
Additional information For more information on curing characteristics of AME 6000 INF infusion resin andadjustment of inhibitor (NLC-10) and peroxide (MCP-75) levels for optimal curingplease contact your Ashland representative
Handling and storage It is highly recommended that all material is stored at stable temperature under 20C preferably indoors and away from sunlight Prolonged storage outside ofrecommended conditions can influence liquid resin properties like viscosity and geltime It is also strongly recommended to mix resin thoroughly before use Shelf lifeof AME 6000 INF is three (3) months
Notice All information presented herein is believed to be accurate and reliable and isoffered solely for your consideration investigation and verification The informationis not to be taken as an express or implied warranty or representation for whichAshland assumes legal responsibility Any warranties including warranties ofmerchantability or non-infringement of intellectual property rights of third partiesare herewith expressly excluded
Since the users product formulations specific use applications and conditions ofuse are beyond the control of Ashland Ashland makes no warranty orrepresentation regarding the results which may be obtained by the user It shall bethe responsibility of the user to determine the suitability of any of the productsmentioned for the users specific application
Ashland requests that the customer reads understands and complies with theinformation contained herein and the current Material Safety Data Sheet
More information EUROPEAN HEADQUARTERSCNumancia 185 8ordm 1a08034 BarcelonaSPAIN Phone +34 93 206 51 20Fax +34 93 204 13 02
Ashland is committed to continuous evolution oftechnology and service solutions that promote health safetyand environmental protection around the world
reg Registered trademark and trade trademark of Ashland Inc Registered service mark of the American Chemistry Council
SELCOM SRL via della Torre n 17 31010 FREGONA (TV) ITALY phone +39 0438 585166 modem fax +39 0438 585172 manual fax +39 0438 916049
cap soc EURO 10149000 cod fisc e pi IT 02369430265 trib Treviso n 33642 reg soc cciaa Treviso n 206094 M estero TV 028944 E-mail infoselcom-srlcom
MULTIAXIAL TECHNOLOGY (NCF) unidirectional amp stitched multiaxial fabrics in glass carbon aramid and hybrids for the composite industry internet wwwselcom-srlcom
TYPE APPROVED PRODUCT ndash CERTIFICATE NO K-4015
Confidentiality Statement The information data and charts embodied in this Technical Data Sheet (TDS) are strictly confidential and are supplied on the understanding that they will be held confidentially and not disclosed to third parties without the prior written consent of Selcom srl with registered office in 31010 Fregona (TV) ITALY-Via Della Torre no 17 ndashFor further info please contact Selcom srl at infoselcom-srlcom or fax to no +39 0438 58 51 72 91 60 49 SELCOM Srl is a weaver of technical textiles from continuous filaments (rovings) All information supplied by or on behalf of SELCOM Srl in relation to its products whether in the nature of data recommendations or otherwise has been given in good faith and in compliance with technical and commercial information supplied by raw materials (fibre) manufacturers All information aforementioned are supported by its own experience and believed reliable but SELCOM Srl declines all responsibility in respect of the application processing ore use of the aforementioned information or any consequence thereof The buyer undertakes all liability in respect of the application processing or use of the aforementioned information or product whose quality and other properties he shall verify or any consequence thereof SELCOM Srl believes that it is the user that shall determine the suitability of a product for its end-use and the user that assures all liability in connection therewith M10-1-02DOC Ed01-Rev00-120510
Technical Data Sheet
PRODUCT NAME UNIEUNIEUNIEUNIE1200M1200M1200M1200M100100100100 Unidirectional fabric 0ordm in ldquoErdquo glass
Codice 01111001200
Characteristics for fabric lunghezza rotolo - standard roll length mtl 50 plusmn 1 mtl
larghezza rotolo - standard roll width mm 1270 plusmn 10 mm
peso netto rotolo - net roll weight Kg 865 plusmn 3
allungamento a rottura mdash elongation at break 35 - 4
Determined from resin impregnated rovings according to ASTM D-2343These informations can be used for material selection purposes only Quality Assurance Fregona ligrave 180113 Ing Giovanni Fardin
NB THIS DOCUMENT IS COMPUTER GENERATED AND ITrsquoS VALID WITHOUT SIGNATURE
angle areal weight areal weight
tolerance grmsup2 tolerance
0ordm - L4 83 8 plusmn 3
0ordm plusmn 1ordm L4 4800 - 2400 1200 plusmn 3
90ordm plusmn 1ordm L4 300 50 plusmn 3
random - L4 2600 100 plusmn 3
- - 1358 plusmn 3
layers plan texfiber
Polyester yarn
TOTAL grmsup2
E glass PPG Roving 2002
E glass PPG Roving 2002
E glass PPG Roving 7864
59
Forord
Sammendrag
Innhold
Figurliste
Tabelliste
Innledning
Bakgrunn for oppgaven
Problemomraringde og forskersposlashrsmaringl
Avgrensing av masteroppgaven
Masteroppgavens oppbygning
Metode
Litteraturstudie
Laboratorieforsoslashk
Validitet og reliabilitet
Teori
Regler og forskrifter
Utmatting i fiberkompositter
S-N kurven
Miner - Palmgrens delskadehypotese
Utmatting i et lamina med last parallelt med fibrene
Reduksjon av statisk styrke grunnet permanent statisk belastning
Reduksjon av statisk styrke grunnet dynamisk belastning S-N kurven
Analyse av sammenhenger
Lineaeligr regresjon
Hvor god er modellen
Plateproduksjon paring NORSAFE
Resininjesering
Proslashvelegemer
Testmaskiner
Dynamisk strekkproslashvemaskin
Statisk strekkproslashvemaskin
Bestemmelse av fiberinnhold og lagoppbygging
Fiberinnhold prosedyre
Lagoppbygging
Teoretisk tykkelse
Resultat og analyse
Strekkfasthet
Stress rupture
Stress rupture basert paring maringlt toslashyning
Stress rupture basert paring estimert toslashyning
Lineaeligr regresjon av stress rupture
Utvikling av S-N kurve
Lineaeligr regresjon av dynamisk utmatting
Endring av dynamisk regresjonskurve ved statisk utmatting
Konklusjon
Forslag til videre arbeid
Litteraturliste
Appendix
Appendix Resultat fiberinnhold
Appendix Stress Rupture proslashvegeometri
Appendix Dynamisk utmatting proslashvegeometri
Appendix Statisk og deretter dynamisk utmatting proslashvegeometri
821 Stress rupture basert paring maringlt toslashyning
I Tabell 82 er dataene med maringlte toslashyninger fra stress rupture testene presentert
skjematisk
Tabell 82 Stress rupture data maringlt toslashyning
Nr N t [min] εmaringlt σ [MPa] log(σ) log(t) log(εmaringlt)
1 27189 05 35 10098 300 -027 054
2 21484 05 35 7979 290 -026 054
3 22000 94 33 8171 291 097 052
4 22000 05 32 8171 291 -030 050
5 21000 08 30 7799 289 -008 048
6 20000 225 30 7428 287 135 047
7 20000 31160 27 7428 287 349 043
8 19000 1243 28 7057 285 209 045
9 18500 23405 26 6871 284 337 042
10 18500 67980 26 6871 284 383 041
11 18001 973 30 6686 283 199 048
12 18500 1860 26 6871 284 227 042
13 20000 88 29 7428 287 094 046
14 19000 589 28 7057 285 177 045
15 19000 204 28 7057 285 231 045
Proslashvegeometri finnes i Appendix B
I Figur 83 er dataene presentert logaritmisk med en regresjonslinje som viser
helningen Som det fremgaringr av resultatene fra de maringlte verdiene passer
regresjonslinjen relativt bra med dataene Stigningstallet til dataene er utregnet og det
er tatt utgangspunkt i stigningstall mellom to punkter i grafen som ser ut til aring stemme
bra med regresjonslinjen Det er valgt foslashlgende fra Tabell 82 Proslashve nr 4 og 9
Stigningstallet mellom log(ε) og log(t ) er regnet ut som vist i ligning 82 Dette blir et
visuelt estimat og en mer noslashyaktig metode er lineaeligr regresjon Lineaeligr regresjon for
stress rupture er utfoslashrt i underkapittel 823
β= ∆ log(εmaringlt)
∆ log(t )= 042minus050
337minus (minus030)=minus0022 (82)
30
Figur 83 Stress rupture kurve maringlt
822 Stress rupture basert paring estimert toslashyning
Dataene i Tabell 83 vist nedenfor inneholder det samme som Tabell 82 men her er
toslashyningen basert paring estimert E-modul Estimert E-modul er regnet ut bakgrunn av
undersoslashkt fiberinnhold i proslashvene mengde fiber i 0 og antagelse om strekkfasthet i
fiberen paring 72GPa I de etterfoslashlgende ligninger vises beregning av henholdsvis estimert
E-modul og toslashyning
E = E f middotφ f middotφ f 0 (83)
derE er estimert E-modul
E f er fiberens strekkfasthet ihht datablad = 72GPa
φ f er volumprosent fiber
φ f 0 er volumprosent fiber i 0 lag = 0889
ε= σ
E(84)
31
Tabell 83 Stress rupture data estimert toslashyning
Nr N t [min] φ f E [Gpa] εest log(t) log(εest)
1 27189 05 05822 373 27 -027 043
2 21484 05 05677 363 22 -026 034
3 22000 94 05307 340 24 097 038
4 22000 05 05140 329 25 -030 040
5 21000 08 05192 332 23 -008 037
6 20000 225 05631 360 21 135 031
7 20000 31160 05259 337 22 349 034
8 19000 1243 05088 326 22 209 034
9 18500 23405 04948 317 22 337 034
10 18500 67980 04946 317 22 383 034
11 18001 973 05704 365 18 199 026
12 18500 1860 05301 3393 20 227 031
13 20000 88 05300 3392 22 094 034
14 19000 589 05133 3286 21 177 033
15 19000 204 05525 3536 20 231 030
Proslashvegeometri finnes i Appendix B
Figur 84 Stress rupture kurve estimert
32
Dataene er fremstilt med estimert toslashyning for aring se om avvik kunne begrunnes ved aring
korrelere toslashyningen med proslashvenes fiberinnhold Ut fra grafen i Figur 84 ser det ut til
at det er stoslashrre avvik med bruk av estimerte toslashyninger enn de maringlte Naringr en estimerer
toslashyningene basert paring fibervolum korreleres resultatene for en feilkilde og det er
naturlig aring tenke at avvikene skulle blitt redusert Proslashveresultatene fra testingen i
fiberinnhold varierer mye noe som kan bidra til at tallene ikke gir saring gode estimater
som tenkt I tillegg er det kun eacuten feilkilde som neglisjeres og det kan vaeligre andre
faktorer som bidrar til spredning Dersom en kunne korrelere for alle feilkilder ville
det muligens blitt et bedre estimat
Platene er produsert i produksjonshallen hos NORSAFE og dette er gjort manuelt
Proslashvestykkene er kuttet slipt og paringlimt tabs paring laboratoriet paring UiA Her inngaringr det
flere feilkilder som kan foslashre til avvik Fiberens retning og krumning spiller stor rolle paring
styrken og om ikke alle fiberene ligger helt rett vil dette bidra til variasjon
Stigningstallet β for de estimerte dataene er regnet ut i ligning 85 Dataene som er
valgt for aring regne ut stigningstallet er fra proslashvene som ser ut til aring passe best til
regresjonslinjen proslashve nr 5 og 8 Stigningstallet er foslashlgende
β= ∆ log(εest)
∆ log(t )= 034minus039
209minus (minus008)=minus0023 (85)
823 Lineaeligr regresjon av stress rupture
Ved aring utfoslashre en lineaeligr regresjon paring dataene faringr en et bedre estimat paring stigningstallet til
regresjonskurven Det er utfoslashrt lineaeligr regresjon for begge datasettene baringde med maringlte
og estimerte toslashyninger
Tabell 84 Lineaeligr regresjon av maringlte verdier stress rupture
Parameter Estimat Standardavvik
α 0510518 0008714
β -0026712 0004215
R2 07555
33
I Tabell 84 er resultatet fra lineaeligr regresjonen til datasettet med maringlte toslashyninger
presentert og i Figur 85 er regresjonen presentert grafisk β representerer estimatet paring
helningen paring regresjonskurven og α representerer estimatet til ldquoskjaeligring med
y-aksenrdquo altsaring log(ε) Omregnet til ε er starten paring kurven 100510518 = 324
Ved bruk av lineaeligr regresjon uten aring ta hensyn til standardavvik vil stress rupture
kurven vaeligre som vist i ligning 86 basert paring ligning 81 nevnt tidligere i kapittelet
Standardavviket til toslashyningen er 0008714 og standardavviket til helningen er
0004215 Desto naeligrmere 1 verdien R2 er desto mer sannsynlig er regresjonen
Verdien R2 er 07555 og sier at regresjonslinjen passer godt til datasettet
log(ε) = log(ε0 fatigue)minusβ log(t ) (81)
log(ε) = log(324)minus00267log(t ) (86)
Figur 85 Lineaeligr regresjon av maringlte data stress rupture
Kurve for stress rupture brukt videre i oppgaven er vist i ligning 87 Her brukes
stigningstallet fra lineaeligr regresjonen og ε0fatigue = 35 som er toslashyningen fra
strekkproslashvingen altsaring ved t = 0 Det er valgt aring bruke toslashyningen fra den siste
strekkproslashven da de tre foslashrste ble utfoslashrt med loslashs kontramutter i den nederste bakken
og det ikke er helt kontroll paring faktisk toslashyning
log(ε) = log(35)minus00267log(t ) (87)
34
I Tabell 85 er lineaeligr regresjonen fra de estimerte toslashyningene presentert skjematisk og
i Figur 86 er regresjonen presentert grafisk Regresjonskurven basert paring lineaeligr
regresjon av de estimerte toslashyningene er presentert i ligning 88 Regresjonskurvens
start er 100367293 = 234 Standardavviket til toslashyningen er 0014110 og standardavviket
til helningen er 0006825 Verdien R2 er 0302 Dette sier at regresjonen ikke er like bra
som for maringlte verdier I Figur 86 vises avvikene og det er tydelig at regresjonslinjen
ikke passer like godt som for maringlte toslashyninger i Figur 85
log(ε) = log(234)minus001362log(t ) (88)
Tabell 85 Lineaeligr regresjon av estimerte verdier stress rupture
Parameter Estimat Standardavvik
α 0367293 0014110
β -0016186 0006825
R2 0302
Figur 86 Lineaeligr regresjon av estimerte data stress rupture
35
83 Utvikling av S-N kurve
For aring se paring sammenhengen mellom dynamisk og statisk utmatting er det utviklet en
S-N kurve for materialet Som nevnt i teorikapittelet blir S-N kurven for kompositter
plottet med toslashyninger istedenfor spenninger
Bestemmelse av hvilke proslashver som var gjeldende etter testing har vaeligrt en utfordning
Det opplevdes ofte at bruddet oppstod i omraringdet der tabsen er paringlimt De proslashvene der
dette skjedde er utelatt fra resultatene for eksempel de fire proslashvene til hoslashyre (proslashve
D9 D10 D12 og D13) paring Figur 87 Dette er gjort for aring ha proslashver med mest mulig likt
bruddbildeforloslashp for aring redusere feilkilder
Figur 87 Proslashver testet dynamisk
I Tabell 86 er dataene fra den dynamiske proslashvingen presentert I utgangspunktet skulle
det brukes R-verdi = 01 som er R-verdien DNV bruker men under proslashvingen viste det
seg at med saring lav R-verdi gikk proslashven relativt fort i kompresjon grunnet forlengelse
av proslashvene I de foslashrste syklene ble proslashvene utvidet nok i lengderetning til at de gikk i
kompresjon Derfor ble det valgt aring legge seg litt over R= 01 Ut fra erfaring fra de fem
foslashrste proslashvene er det valgt en minste toslashyning paring 04 mm som gir en toslashyning paring 027
R-verdien ligger i omraringdet paring 02 til 025 Proslashveresultatene som er presentert er de med
likt bruddforloslashp og er de data som er brukt for aring regne ut S-N kurven
36
Tabell 86 Data dynamisk utmatting
Proslashve kNmin kNmax mmmin mmmax Ant N ε log(N) log(ε)
D6 288 1150 04 19 4300 127 363 01047
D7 245 1180 04 2 1678 133 322 01264
D8 294 1140 05 2 1367 133 314 01296
D14 252 1285 04 22 643 147 281 01652
D15 261 1300 04 21 1292 140 311 01483
D16 235 1260 04 22 994 147 300 01692
D18 280 1290 04 22 977 147 299 01722
D19 280 1330 04 22 695 147 284 01742
D20 289 1380 04 22 937 147 297 01725
D21 245 1230 04 22 937 147 297 01655
D25 274 1120 04 19 2497 127 340 01088
D26 277 1120 04 19 2027 127 331 01047
Proslashvegeometri finnes i Appendix C
Figur 88 S-N Kurve
37
I Figur 88 er dataene fra den dynamiske testingen presentert logaritmisk
Regresjonslinjen viser at det er stor spredning paring proslashvene Punktene som passer best
paring regresjonslinjen er fra proslashve D15 og D19 Stigningstallet disse gir er regnet ut i
ligning 89
α= ∆ log(ε)
∆ log(N )= 01483minus01742
311minus284=minus01 (89)
831 Lineaeligr regresjon av dynamisk utmatting
I Tabell 87 er resultatet fra lineaeligr regresjonen fra datasettet med dynamisk utmatting
presentert β representerer estimatet paring helningen paring regresjonskurven og α
representerer estimatet til ldquoskjaeligring med y-aksenrdquo altsaring log(ε) Omregnet til ε er
starten paring kurven 1004758 = 299 Ved bruk av lineaeligr regresjon vil regresjonskurven
for dynamisk utmatting vaeligre som presentert i ligning 811 basert paring ligning 810 fra
DNV [2] Standardavviket til toslashyningen er 0048 og standardavviket paring helningen er
0015 Verdien R2 er 08322 noe som sier at regresjonslinjen passer godt til
datasettet
log(ε) = log(ε0 fatigue)minusα log(N ) (810)
log(ε) = log(299)minus0107log(N ) (811)
Tabell 87 Lineaeligr regresjon dynamisk utmatting
Parameter Estimat Standardavvik
α 047578 004755
β -010718 001522
R2 08322
38
Figur 89 Lineaeligr regresjon S-N Kurve
84 Endring av dynamisk regresjonskurve ved statisk
utmatting
For aring undersoslashke sammenhengen mellom statisk og dynamisk utmatting er det utfoslashrt
proslashver som foslashrst er belastet statisk over en gitt tid for deretter aring teste de samme
proslashvene under dynamisk utmatting Det ble bestemt at det skulle forsoslashkes aring belaste
proslashvene under statisk belastning med Miners sum = 075
Det har vist seg aring vaeligre vanskelig aring spesifisere noslashyaktig Miners sum paring bakgrunn av
dataene Det ble foslashrst proslashvd aring legge seg paring et nivaring utregnet med stress rupture kurven
Med en hoslashy last gikk flere proslashver i brudd relativt tidlig grunnet stor spredning
Maringten dette ble loslashst paring var aring se paring dataene fra stress rupture og legge seg paring et punkt
som er naeligr brudd Fra Tabell 82 er det en proslashve som er belastet med 19kN med t =1243 minutter og tre proslashver som er belastet med 185kN som har staringtt i henholdsvis
186 2340 og 6798 minutter Det er paring bakgrunn av disse dataene valgt aring legge seg paring
en last paring 1875kN i 100 minutter for aring vaeligre sikker paring at proslashvene ikke garingr i brudd og
allikevel ligger naeligr bruddgrensen De proslashvene som gikk i brudd foslashr 100 minutter var
garingtt er overfoslashrt til stress rupture dataene
39
Det har vaeligrt utfordrende aring definere noslashyaktig toslashyningsnivaring og ut fra kurvene kunne
proslashver med valgt belastning garing i brudd fra i underkant av 100 til 6000 minutter
I Tabell 88 og Tabell 89 er proslashvedataene fra testingen presentert med henholdsvis
AME 6000 INF premium marine resin is a preaccelerated non-thixotropic epoxyvinyl ester based infusion resin AME 6000 INF resin is used in construction of highperformance marine composites offering
- Superior laminate strength- High heat resistance- Good surface quality- Excellent hydrolysis resistance
Typical liquid resinproperties
Property at 23 C Value Unit MethodViscosity Brookfield (5 rpm) 250 mPas ISO 2555Viscosity Cone amp Plate 250 mPas ISO 2884Styrene content 35 SFS 4864Geltime (15Norox MCP-75) 35 min D006Geltime (03NLC-10+15Norox MCP-75) 120 min D006(See Additional information)
Typical cured resinproperties
Property Value Unit MethodPostcured for 2h at 60 CTensile Strength 81 MPa ASTM D-638Tensile Modulus 35 GPa ASTM D-638Tensile Elongation 42 ASTM D-638Flexural Strength 131 MPa ASTM D-790Flexural Modulus 37 GPa ASTM D-790Heat Deflection Temperature 79 C ASTM D-648 Postcured for 2 hours at 138 C Tensile Strength 89 MPa ASTM D-638Tensile Modulus 37 GPa ASTM D-638Tensile Elongation 35 ASTM D-638Flexural Strength 137 MPa ASTM D-790Flexural Modulus 38 GPa ASTM D-790Heat Deflection Temperature 124 C ASTM D-648
Application and use AME 6000 INF resin is especially recommended for marine applications using theinfusion process AME 6000 INF is designed as a premium resin for highperformance off-shore motor and sailing yachts that remain in the water for anextended period of time
Ashland is committed to continuous evolution oftechnology and service solutions that promote health safetyand environmental protection around the world
reg Registered trademark and trade trademark of Ashland Inc Registered service mark of the American Chemistry Council
AME 6000 INF premium marine resin complies with Lloyds Register of Shippingrules for construction of small crafts
Additional information For more information on curing characteristics of AME 6000 INF infusion resin andadjustment of inhibitor (NLC-10) and peroxide (MCP-75) levels for optimal curingplease contact your Ashland representative
Handling and storage It is highly recommended that all material is stored at stable temperature under 20C preferably indoors and away from sunlight Prolonged storage outside ofrecommended conditions can influence liquid resin properties like viscosity and geltime It is also strongly recommended to mix resin thoroughly before use Shelf lifeof AME 6000 INF is three (3) months
Notice All information presented herein is believed to be accurate and reliable and isoffered solely for your consideration investigation and verification The informationis not to be taken as an express or implied warranty or representation for whichAshland assumes legal responsibility Any warranties including warranties ofmerchantability or non-infringement of intellectual property rights of third partiesare herewith expressly excluded
Since the users product formulations specific use applications and conditions ofuse are beyond the control of Ashland Ashland makes no warranty orrepresentation regarding the results which may be obtained by the user It shall bethe responsibility of the user to determine the suitability of any of the productsmentioned for the users specific application
Ashland requests that the customer reads understands and complies with theinformation contained herein and the current Material Safety Data Sheet
More information EUROPEAN HEADQUARTERSCNumancia 185 8ordm 1a08034 BarcelonaSPAIN Phone +34 93 206 51 20Fax +34 93 204 13 02
Ashland is committed to continuous evolution oftechnology and service solutions that promote health safetyand environmental protection around the world
reg Registered trademark and trade trademark of Ashland Inc Registered service mark of the American Chemistry Council
SELCOM SRL via della Torre n 17 31010 FREGONA (TV) ITALY phone +39 0438 585166 modem fax +39 0438 585172 manual fax +39 0438 916049
cap soc EURO 10149000 cod fisc e pi IT 02369430265 trib Treviso n 33642 reg soc cciaa Treviso n 206094 M estero TV 028944 E-mail infoselcom-srlcom
MULTIAXIAL TECHNOLOGY (NCF) unidirectional amp stitched multiaxial fabrics in glass carbon aramid and hybrids for the composite industry internet wwwselcom-srlcom
TYPE APPROVED PRODUCT ndash CERTIFICATE NO K-4015
Confidentiality Statement The information data and charts embodied in this Technical Data Sheet (TDS) are strictly confidential and are supplied on the understanding that they will be held confidentially and not disclosed to third parties without the prior written consent of Selcom srl with registered office in 31010 Fregona (TV) ITALY-Via Della Torre no 17 ndashFor further info please contact Selcom srl at infoselcom-srlcom or fax to no +39 0438 58 51 72 91 60 49 SELCOM Srl is a weaver of technical textiles from continuous filaments (rovings) All information supplied by or on behalf of SELCOM Srl in relation to its products whether in the nature of data recommendations or otherwise has been given in good faith and in compliance with technical and commercial information supplied by raw materials (fibre) manufacturers All information aforementioned are supported by its own experience and believed reliable but SELCOM Srl declines all responsibility in respect of the application processing ore use of the aforementioned information or any consequence thereof The buyer undertakes all liability in respect of the application processing or use of the aforementioned information or product whose quality and other properties he shall verify or any consequence thereof SELCOM Srl believes that it is the user that shall determine the suitability of a product for its end-use and the user that assures all liability in connection therewith M10-1-02DOC Ed01-Rev00-120510
Technical Data Sheet
PRODUCT NAME UNIEUNIEUNIEUNIE1200M1200M1200M1200M100100100100 Unidirectional fabric 0ordm in ldquoErdquo glass
Codice 01111001200
Characteristics for fabric lunghezza rotolo - standard roll length mtl 50 plusmn 1 mtl
larghezza rotolo - standard roll width mm 1270 plusmn 10 mm
peso netto rotolo - net roll weight Kg 865 plusmn 3
allungamento a rottura mdash elongation at break 35 - 4
Determined from resin impregnated rovings according to ASTM D-2343These informations can be used for material selection purposes only Quality Assurance Fregona ligrave 180113 Ing Giovanni Fardin
NB THIS DOCUMENT IS COMPUTER GENERATED AND ITrsquoS VALID WITHOUT SIGNATURE
angle areal weight areal weight
tolerance grmsup2 tolerance
0ordm - L4 83 8 plusmn 3
0ordm plusmn 1ordm L4 4800 - 2400 1200 plusmn 3
90ordm plusmn 1ordm L4 300 50 plusmn 3
random - L4 2600 100 plusmn 3
- - 1358 plusmn 3
layers plan texfiber
Polyester yarn
TOTAL grmsup2
E glass PPG Roving 2002
E glass PPG Roving 2002
E glass PPG Roving 7864
59
Forord
Sammendrag
Innhold
Figurliste
Tabelliste
Innledning
Bakgrunn for oppgaven
Problemomraringde og forskersposlashrsmaringl
Avgrensing av masteroppgaven
Masteroppgavens oppbygning
Metode
Litteraturstudie
Laboratorieforsoslashk
Validitet og reliabilitet
Teori
Regler og forskrifter
Utmatting i fiberkompositter
S-N kurven
Miner - Palmgrens delskadehypotese
Utmatting i et lamina med last parallelt med fibrene
Reduksjon av statisk styrke grunnet permanent statisk belastning
Reduksjon av statisk styrke grunnet dynamisk belastning S-N kurven
Analyse av sammenhenger
Lineaeligr regresjon
Hvor god er modellen
Plateproduksjon paring NORSAFE
Resininjesering
Proslashvelegemer
Testmaskiner
Dynamisk strekkproslashvemaskin
Statisk strekkproslashvemaskin
Bestemmelse av fiberinnhold og lagoppbygging
Fiberinnhold prosedyre
Lagoppbygging
Teoretisk tykkelse
Resultat og analyse
Strekkfasthet
Stress rupture
Stress rupture basert paring maringlt toslashyning
Stress rupture basert paring estimert toslashyning
Lineaeligr regresjon av stress rupture
Utvikling av S-N kurve
Lineaeligr regresjon av dynamisk utmatting
Endring av dynamisk regresjonskurve ved statisk utmatting
Konklusjon
Forslag til videre arbeid
Litteraturliste
Appendix
Appendix Resultat fiberinnhold
Appendix Stress Rupture proslashvegeometri
Appendix Dynamisk utmatting proslashvegeometri
Appendix Statisk og deretter dynamisk utmatting proslashvegeometri
821 Stress rupture basert paring maringlt toslashyning
I Tabell 82 er dataene med maringlte toslashyninger fra stress rupture testene presentert
skjematisk
Tabell 82 Stress rupture data maringlt toslashyning
Nr N t [min] εmaringlt σ [MPa] log(σ) log(t) log(εmaringlt)
1 27189 05 35 10098 300 -027 054
2 21484 05 35 7979 290 -026 054
3 22000 94 33 8171 291 097 052
4 22000 05 32 8171 291 -030 050
5 21000 08 30 7799 289 -008 048
6 20000 225 30 7428 287 135 047
7 20000 31160 27 7428 287 349 043
8 19000 1243 28 7057 285 209 045
9 18500 23405 26 6871 284 337 042
10 18500 67980 26 6871 284 383 041
11 18001 973 30 6686 283 199 048
12 18500 1860 26 6871 284 227 042
13 20000 88 29 7428 287 094 046
14 19000 589 28 7057 285 177 045
15 19000 204 28 7057 285 231 045
Proslashvegeometri finnes i Appendix B
I Figur 83 er dataene presentert logaritmisk med en regresjonslinje som viser
helningen Som det fremgaringr av resultatene fra de maringlte verdiene passer
regresjonslinjen relativt bra med dataene Stigningstallet til dataene er utregnet og det
er tatt utgangspunkt i stigningstall mellom to punkter i grafen som ser ut til aring stemme
bra med regresjonslinjen Det er valgt foslashlgende fra Tabell 82 Proslashve nr 4 og 9
Stigningstallet mellom log(ε) og log(t ) er regnet ut som vist i ligning 82 Dette blir et
visuelt estimat og en mer noslashyaktig metode er lineaeligr regresjon Lineaeligr regresjon for
stress rupture er utfoslashrt i underkapittel 823
β= ∆ log(εmaringlt)
∆ log(t )= 042minus050
337minus (minus030)=minus0022 (82)
30
Figur 83 Stress rupture kurve maringlt
822 Stress rupture basert paring estimert toslashyning
Dataene i Tabell 83 vist nedenfor inneholder det samme som Tabell 82 men her er
toslashyningen basert paring estimert E-modul Estimert E-modul er regnet ut bakgrunn av
undersoslashkt fiberinnhold i proslashvene mengde fiber i 0 og antagelse om strekkfasthet i
fiberen paring 72GPa I de etterfoslashlgende ligninger vises beregning av henholdsvis estimert
E-modul og toslashyning
E = E f middotφ f middotφ f 0 (83)
derE er estimert E-modul
E f er fiberens strekkfasthet ihht datablad = 72GPa
φ f er volumprosent fiber
φ f 0 er volumprosent fiber i 0 lag = 0889
ε= σ
E(84)
31
Tabell 83 Stress rupture data estimert toslashyning
Nr N t [min] φ f E [Gpa] εest log(t) log(εest)
1 27189 05 05822 373 27 -027 043
2 21484 05 05677 363 22 -026 034
3 22000 94 05307 340 24 097 038
4 22000 05 05140 329 25 -030 040
5 21000 08 05192 332 23 -008 037
6 20000 225 05631 360 21 135 031
7 20000 31160 05259 337 22 349 034
8 19000 1243 05088 326 22 209 034
9 18500 23405 04948 317 22 337 034
10 18500 67980 04946 317 22 383 034
11 18001 973 05704 365 18 199 026
12 18500 1860 05301 3393 20 227 031
13 20000 88 05300 3392 22 094 034
14 19000 589 05133 3286 21 177 033
15 19000 204 05525 3536 20 231 030
Proslashvegeometri finnes i Appendix B
Figur 84 Stress rupture kurve estimert
32
Dataene er fremstilt med estimert toslashyning for aring se om avvik kunne begrunnes ved aring
korrelere toslashyningen med proslashvenes fiberinnhold Ut fra grafen i Figur 84 ser det ut til
at det er stoslashrre avvik med bruk av estimerte toslashyninger enn de maringlte Naringr en estimerer
toslashyningene basert paring fibervolum korreleres resultatene for en feilkilde og det er
naturlig aring tenke at avvikene skulle blitt redusert Proslashveresultatene fra testingen i
fiberinnhold varierer mye noe som kan bidra til at tallene ikke gir saring gode estimater
som tenkt I tillegg er det kun eacuten feilkilde som neglisjeres og det kan vaeligre andre
faktorer som bidrar til spredning Dersom en kunne korrelere for alle feilkilder ville
det muligens blitt et bedre estimat
Platene er produsert i produksjonshallen hos NORSAFE og dette er gjort manuelt
Proslashvestykkene er kuttet slipt og paringlimt tabs paring laboratoriet paring UiA Her inngaringr det
flere feilkilder som kan foslashre til avvik Fiberens retning og krumning spiller stor rolle paring
styrken og om ikke alle fiberene ligger helt rett vil dette bidra til variasjon
Stigningstallet β for de estimerte dataene er regnet ut i ligning 85 Dataene som er
valgt for aring regne ut stigningstallet er fra proslashvene som ser ut til aring passe best til
regresjonslinjen proslashve nr 5 og 8 Stigningstallet er foslashlgende
β= ∆ log(εest)
∆ log(t )= 034minus039
209minus (minus008)=minus0023 (85)
823 Lineaeligr regresjon av stress rupture
Ved aring utfoslashre en lineaeligr regresjon paring dataene faringr en et bedre estimat paring stigningstallet til
regresjonskurven Det er utfoslashrt lineaeligr regresjon for begge datasettene baringde med maringlte
og estimerte toslashyninger
Tabell 84 Lineaeligr regresjon av maringlte verdier stress rupture
Parameter Estimat Standardavvik
α 0510518 0008714
β -0026712 0004215
R2 07555
33
I Tabell 84 er resultatet fra lineaeligr regresjonen til datasettet med maringlte toslashyninger
presentert og i Figur 85 er regresjonen presentert grafisk β representerer estimatet paring
helningen paring regresjonskurven og α representerer estimatet til ldquoskjaeligring med
y-aksenrdquo altsaring log(ε) Omregnet til ε er starten paring kurven 100510518 = 324
Ved bruk av lineaeligr regresjon uten aring ta hensyn til standardavvik vil stress rupture
kurven vaeligre som vist i ligning 86 basert paring ligning 81 nevnt tidligere i kapittelet
Standardavviket til toslashyningen er 0008714 og standardavviket til helningen er
0004215 Desto naeligrmere 1 verdien R2 er desto mer sannsynlig er regresjonen
Verdien R2 er 07555 og sier at regresjonslinjen passer godt til datasettet
log(ε) = log(ε0 fatigue)minusβ log(t ) (81)
log(ε) = log(324)minus00267log(t ) (86)
Figur 85 Lineaeligr regresjon av maringlte data stress rupture
Kurve for stress rupture brukt videre i oppgaven er vist i ligning 87 Her brukes
stigningstallet fra lineaeligr regresjonen og ε0fatigue = 35 som er toslashyningen fra
strekkproslashvingen altsaring ved t = 0 Det er valgt aring bruke toslashyningen fra den siste
strekkproslashven da de tre foslashrste ble utfoslashrt med loslashs kontramutter i den nederste bakken
og det ikke er helt kontroll paring faktisk toslashyning
log(ε) = log(35)minus00267log(t ) (87)
34
I Tabell 85 er lineaeligr regresjonen fra de estimerte toslashyningene presentert skjematisk og
i Figur 86 er regresjonen presentert grafisk Regresjonskurven basert paring lineaeligr
regresjon av de estimerte toslashyningene er presentert i ligning 88 Regresjonskurvens
start er 100367293 = 234 Standardavviket til toslashyningen er 0014110 og standardavviket
til helningen er 0006825 Verdien R2 er 0302 Dette sier at regresjonen ikke er like bra
som for maringlte verdier I Figur 86 vises avvikene og det er tydelig at regresjonslinjen
ikke passer like godt som for maringlte toslashyninger i Figur 85
log(ε) = log(234)minus001362log(t ) (88)
Tabell 85 Lineaeligr regresjon av estimerte verdier stress rupture
Parameter Estimat Standardavvik
α 0367293 0014110
β -0016186 0006825
R2 0302
Figur 86 Lineaeligr regresjon av estimerte data stress rupture
35
83 Utvikling av S-N kurve
For aring se paring sammenhengen mellom dynamisk og statisk utmatting er det utviklet en
S-N kurve for materialet Som nevnt i teorikapittelet blir S-N kurven for kompositter
plottet med toslashyninger istedenfor spenninger
Bestemmelse av hvilke proslashver som var gjeldende etter testing har vaeligrt en utfordning
Det opplevdes ofte at bruddet oppstod i omraringdet der tabsen er paringlimt De proslashvene der
dette skjedde er utelatt fra resultatene for eksempel de fire proslashvene til hoslashyre (proslashve
D9 D10 D12 og D13) paring Figur 87 Dette er gjort for aring ha proslashver med mest mulig likt
bruddbildeforloslashp for aring redusere feilkilder
Figur 87 Proslashver testet dynamisk
I Tabell 86 er dataene fra den dynamiske proslashvingen presentert I utgangspunktet skulle
det brukes R-verdi = 01 som er R-verdien DNV bruker men under proslashvingen viste det
seg at med saring lav R-verdi gikk proslashven relativt fort i kompresjon grunnet forlengelse
av proslashvene I de foslashrste syklene ble proslashvene utvidet nok i lengderetning til at de gikk i
kompresjon Derfor ble det valgt aring legge seg litt over R= 01 Ut fra erfaring fra de fem
foslashrste proslashvene er det valgt en minste toslashyning paring 04 mm som gir en toslashyning paring 027
R-verdien ligger i omraringdet paring 02 til 025 Proslashveresultatene som er presentert er de med
likt bruddforloslashp og er de data som er brukt for aring regne ut S-N kurven
36
Tabell 86 Data dynamisk utmatting
Proslashve kNmin kNmax mmmin mmmax Ant N ε log(N) log(ε)
D6 288 1150 04 19 4300 127 363 01047
D7 245 1180 04 2 1678 133 322 01264
D8 294 1140 05 2 1367 133 314 01296
D14 252 1285 04 22 643 147 281 01652
D15 261 1300 04 21 1292 140 311 01483
D16 235 1260 04 22 994 147 300 01692
D18 280 1290 04 22 977 147 299 01722
D19 280 1330 04 22 695 147 284 01742
D20 289 1380 04 22 937 147 297 01725
D21 245 1230 04 22 937 147 297 01655
D25 274 1120 04 19 2497 127 340 01088
D26 277 1120 04 19 2027 127 331 01047
Proslashvegeometri finnes i Appendix C
Figur 88 S-N Kurve
37
I Figur 88 er dataene fra den dynamiske testingen presentert logaritmisk
Regresjonslinjen viser at det er stor spredning paring proslashvene Punktene som passer best
paring regresjonslinjen er fra proslashve D15 og D19 Stigningstallet disse gir er regnet ut i
ligning 89
α= ∆ log(ε)
∆ log(N )= 01483minus01742
311minus284=minus01 (89)
831 Lineaeligr regresjon av dynamisk utmatting
I Tabell 87 er resultatet fra lineaeligr regresjonen fra datasettet med dynamisk utmatting
presentert β representerer estimatet paring helningen paring regresjonskurven og α
representerer estimatet til ldquoskjaeligring med y-aksenrdquo altsaring log(ε) Omregnet til ε er
starten paring kurven 1004758 = 299 Ved bruk av lineaeligr regresjon vil regresjonskurven
for dynamisk utmatting vaeligre som presentert i ligning 811 basert paring ligning 810 fra
DNV [2] Standardavviket til toslashyningen er 0048 og standardavviket paring helningen er
0015 Verdien R2 er 08322 noe som sier at regresjonslinjen passer godt til
datasettet
log(ε) = log(ε0 fatigue)minusα log(N ) (810)
log(ε) = log(299)minus0107log(N ) (811)
Tabell 87 Lineaeligr regresjon dynamisk utmatting
Parameter Estimat Standardavvik
α 047578 004755
β -010718 001522
R2 08322
38
Figur 89 Lineaeligr regresjon S-N Kurve
84 Endring av dynamisk regresjonskurve ved statisk
utmatting
For aring undersoslashke sammenhengen mellom statisk og dynamisk utmatting er det utfoslashrt
proslashver som foslashrst er belastet statisk over en gitt tid for deretter aring teste de samme
proslashvene under dynamisk utmatting Det ble bestemt at det skulle forsoslashkes aring belaste
proslashvene under statisk belastning med Miners sum = 075
Det har vist seg aring vaeligre vanskelig aring spesifisere noslashyaktig Miners sum paring bakgrunn av
dataene Det ble foslashrst proslashvd aring legge seg paring et nivaring utregnet med stress rupture kurven
Med en hoslashy last gikk flere proslashver i brudd relativt tidlig grunnet stor spredning
Maringten dette ble loslashst paring var aring se paring dataene fra stress rupture og legge seg paring et punkt
som er naeligr brudd Fra Tabell 82 er det en proslashve som er belastet med 19kN med t =1243 minutter og tre proslashver som er belastet med 185kN som har staringtt i henholdsvis
186 2340 og 6798 minutter Det er paring bakgrunn av disse dataene valgt aring legge seg paring
en last paring 1875kN i 100 minutter for aring vaeligre sikker paring at proslashvene ikke garingr i brudd og
allikevel ligger naeligr bruddgrensen De proslashvene som gikk i brudd foslashr 100 minutter var
garingtt er overfoslashrt til stress rupture dataene
39
Det har vaeligrt utfordrende aring definere noslashyaktig toslashyningsnivaring og ut fra kurvene kunne
proslashver med valgt belastning garing i brudd fra i underkant av 100 til 6000 minutter
I Tabell 88 og Tabell 89 er proslashvedataene fra testingen presentert med henholdsvis
AME 6000 INF premium marine resin is a preaccelerated non-thixotropic epoxyvinyl ester based infusion resin AME 6000 INF resin is used in construction of highperformance marine composites offering
- Superior laminate strength- High heat resistance- Good surface quality- Excellent hydrolysis resistance
Typical liquid resinproperties
Property at 23 C Value Unit MethodViscosity Brookfield (5 rpm) 250 mPas ISO 2555Viscosity Cone amp Plate 250 mPas ISO 2884Styrene content 35 SFS 4864Geltime (15Norox MCP-75) 35 min D006Geltime (03NLC-10+15Norox MCP-75) 120 min D006(See Additional information)
Typical cured resinproperties
Property Value Unit MethodPostcured for 2h at 60 CTensile Strength 81 MPa ASTM D-638Tensile Modulus 35 GPa ASTM D-638Tensile Elongation 42 ASTM D-638Flexural Strength 131 MPa ASTM D-790Flexural Modulus 37 GPa ASTM D-790Heat Deflection Temperature 79 C ASTM D-648 Postcured for 2 hours at 138 C Tensile Strength 89 MPa ASTM D-638Tensile Modulus 37 GPa ASTM D-638Tensile Elongation 35 ASTM D-638Flexural Strength 137 MPa ASTM D-790Flexural Modulus 38 GPa ASTM D-790Heat Deflection Temperature 124 C ASTM D-648
Application and use AME 6000 INF resin is especially recommended for marine applications using theinfusion process AME 6000 INF is designed as a premium resin for highperformance off-shore motor and sailing yachts that remain in the water for anextended period of time
Ashland is committed to continuous evolution oftechnology and service solutions that promote health safetyand environmental protection around the world
reg Registered trademark and trade trademark of Ashland Inc Registered service mark of the American Chemistry Council
AME 6000 INF premium marine resin complies with Lloyds Register of Shippingrules for construction of small crafts
Additional information For more information on curing characteristics of AME 6000 INF infusion resin andadjustment of inhibitor (NLC-10) and peroxide (MCP-75) levels for optimal curingplease contact your Ashland representative
Handling and storage It is highly recommended that all material is stored at stable temperature under 20C preferably indoors and away from sunlight Prolonged storage outside ofrecommended conditions can influence liquid resin properties like viscosity and geltime It is also strongly recommended to mix resin thoroughly before use Shelf lifeof AME 6000 INF is three (3) months
Notice All information presented herein is believed to be accurate and reliable and isoffered solely for your consideration investigation and verification The informationis not to be taken as an express or implied warranty or representation for whichAshland assumes legal responsibility Any warranties including warranties ofmerchantability or non-infringement of intellectual property rights of third partiesare herewith expressly excluded
Since the users product formulations specific use applications and conditions ofuse are beyond the control of Ashland Ashland makes no warranty orrepresentation regarding the results which may be obtained by the user It shall bethe responsibility of the user to determine the suitability of any of the productsmentioned for the users specific application
Ashland requests that the customer reads understands and complies with theinformation contained herein and the current Material Safety Data Sheet
More information EUROPEAN HEADQUARTERSCNumancia 185 8ordm 1a08034 BarcelonaSPAIN Phone +34 93 206 51 20Fax +34 93 204 13 02
Ashland is committed to continuous evolution oftechnology and service solutions that promote health safetyand environmental protection around the world
reg Registered trademark and trade trademark of Ashland Inc Registered service mark of the American Chemistry Council
SELCOM SRL via della Torre n 17 31010 FREGONA (TV) ITALY phone +39 0438 585166 modem fax +39 0438 585172 manual fax +39 0438 916049
cap soc EURO 10149000 cod fisc e pi IT 02369430265 trib Treviso n 33642 reg soc cciaa Treviso n 206094 M estero TV 028944 E-mail infoselcom-srlcom
MULTIAXIAL TECHNOLOGY (NCF) unidirectional amp stitched multiaxial fabrics in glass carbon aramid and hybrids for the composite industry internet wwwselcom-srlcom
TYPE APPROVED PRODUCT ndash CERTIFICATE NO K-4015
Confidentiality Statement The information data and charts embodied in this Technical Data Sheet (TDS) are strictly confidential and are supplied on the understanding that they will be held confidentially and not disclosed to third parties without the prior written consent of Selcom srl with registered office in 31010 Fregona (TV) ITALY-Via Della Torre no 17 ndashFor further info please contact Selcom srl at infoselcom-srlcom or fax to no +39 0438 58 51 72 91 60 49 SELCOM Srl is a weaver of technical textiles from continuous filaments (rovings) All information supplied by or on behalf of SELCOM Srl in relation to its products whether in the nature of data recommendations or otherwise has been given in good faith and in compliance with technical and commercial information supplied by raw materials (fibre) manufacturers All information aforementioned are supported by its own experience and believed reliable but SELCOM Srl declines all responsibility in respect of the application processing ore use of the aforementioned information or any consequence thereof The buyer undertakes all liability in respect of the application processing or use of the aforementioned information or product whose quality and other properties he shall verify or any consequence thereof SELCOM Srl believes that it is the user that shall determine the suitability of a product for its end-use and the user that assures all liability in connection therewith M10-1-02DOC Ed01-Rev00-120510
Technical Data Sheet
PRODUCT NAME UNIEUNIEUNIEUNIE1200M1200M1200M1200M100100100100 Unidirectional fabric 0ordm in ldquoErdquo glass
Codice 01111001200
Characteristics for fabric lunghezza rotolo - standard roll length mtl 50 plusmn 1 mtl
larghezza rotolo - standard roll width mm 1270 plusmn 10 mm
peso netto rotolo - net roll weight Kg 865 plusmn 3
allungamento a rottura mdash elongation at break 35 - 4
Determined from resin impregnated rovings according to ASTM D-2343These informations can be used for material selection purposes only Quality Assurance Fregona ligrave 180113 Ing Giovanni Fardin
NB THIS DOCUMENT IS COMPUTER GENERATED AND ITrsquoS VALID WITHOUT SIGNATURE
angle areal weight areal weight
tolerance grmsup2 tolerance
0ordm - L4 83 8 plusmn 3
0ordm plusmn 1ordm L4 4800 - 2400 1200 plusmn 3
90ordm plusmn 1ordm L4 300 50 plusmn 3
random - L4 2600 100 plusmn 3
- - 1358 plusmn 3
layers plan texfiber
Polyester yarn
TOTAL grmsup2
E glass PPG Roving 2002
E glass PPG Roving 2002
E glass PPG Roving 7864
59
Forord
Sammendrag
Innhold
Figurliste
Tabelliste
Innledning
Bakgrunn for oppgaven
Problemomraringde og forskersposlashrsmaringl
Avgrensing av masteroppgaven
Masteroppgavens oppbygning
Metode
Litteraturstudie
Laboratorieforsoslashk
Validitet og reliabilitet
Teori
Regler og forskrifter
Utmatting i fiberkompositter
S-N kurven
Miner - Palmgrens delskadehypotese
Utmatting i et lamina med last parallelt med fibrene
Reduksjon av statisk styrke grunnet permanent statisk belastning
Reduksjon av statisk styrke grunnet dynamisk belastning S-N kurven
Analyse av sammenhenger
Lineaeligr regresjon
Hvor god er modellen
Plateproduksjon paring NORSAFE
Resininjesering
Proslashvelegemer
Testmaskiner
Dynamisk strekkproslashvemaskin
Statisk strekkproslashvemaskin
Bestemmelse av fiberinnhold og lagoppbygging
Fiberinnhold prosedyre
Lagoppbygging
Teoretisk tykkelse
Resultat og analyse
Strekkfasthet
Stress rupture
Stress rupture basert paring maringlt toslashyning
Stress rupture basert paring estimert toslashyning
Lineaeligr regresjon av stress rupture
Utvikling av S-N kurve
Lineaeligr regresjon av dynamisk utmatting
Endring av dynamisk regresjonskurve ved statisk utmatting
Konklusjon
Forslag til videre arbeid
Litteraturliste
Appendix
Appendix Resultat fiberinnhold
Appendix Stress Rupture proslashvegeometri
Appendix Dynamisk utmatting proslashvegeometri
Appendix Statisk og deretter dynamisk utmatting proslashvegeometri
821 Stress rupture basert paring maringlt toslashyning
I Tabell 82 er dataene med maringlte toslashyninger fra stress rupture testene presentert
skjematisk
Tabell 82 Stress rupture data maringlt toslashyning
Nr N t [min] εmaringlt σ [MPa] log(σ) log(t) log(εmaringlt)
1 27189 05 35 10098 300 -027 054
2 21484 05 35 7979 290 -026 054
3 22000 94 33 8171 291 097 052
4 22000 05 32 8171 291 -030 050
5 21000 08 30 7799 289 -008 048
6 20000 225 30 7428 287 135 047
7 20000 31160 27 7428 287 349 043
8 19000 1243 28 7057 285 209 045
9 18500 23405 26 6871 284 337 042
10 18500 67980 26 6871 284 383 041
11 18001 973 30 6686 283 199 048
12 18500 1860 26 6871 284 227 042
13 20000 88 29 7428 287 094 046
14 19000 589 28 7057 285 177 045
15 19000 204 28 7057 285 231 045
Proslashvegeometri finnes i Appendix B
I Figur 83 er dataene presentert logaritmisk med en regresjonslinje som viser
helningen Som det fremgaringr av resultatene fra de maringlte verdiene passer
regresjonslinjen relativt bra med dataene Stigningstallet til dataene er utregnet og det
er tatt utgangspunkt i stigningstall mellom to punkter i grafen som ser ut til aring stemme
bra med regresjonslinjen Det er valgt foslashlgende fra Tabell 82 Proslashve nr 4 og 9
Stigningstallet mellom log(ε) og log(t ) er regnet ut som vist i ligning 82 Dette blir et
visuelt estimat og en mer noslashyaktig metode er lineaeligr regresjon Lineaeligr regresjon for
stress rupture er utfoslashrt i underkapittel 823
β= ∆ log(εmaringlt)
∆ log(t )= 042minus050
337minus (minus030)=minus0022 (82)
30
Figur 83 Stress rupture kurve maringlt
822 Stress rupture basert paring estimert toslashyning
Dataene i Tabell 83 vist nedenfor inneholder det samme som Tabell 82 men her er
toslashyningen basert paring estimert E-modul Estimert E-modul er regnet ut bakgrunn av
undersoslashkt fiberinnhold i proslashvene mengde fiber i 0 og antagelse om strekkfasthet i
fiberen paring 72GPa I de etterfoslashlgende ligninger vises beregning av henholdsvis estimert
E-modul og toslashyning
E = E f middotφ f middotφ f 0 (83)
derE er estimert E-modul
E f er fiberens strekkfasthet ihht datablad = 72GPa
φ f er volumprosent fiber
φ f 0 er volumprosent fiber i 0 lag = 0889
ε= σ
E(84)
31
Tabell 83 Stress rupture data estimert toslashyning
Nr N t [min] φ f E [Gpa] εest log(t) log(εest)
1 27189 05 05822 373 27 -027 043
2 21484 05 05677 363 22 -026 034
3 22000 94 05307 340 24 097 038
4 22000 05 05140 329 25 -030 040
5 21000 08 05192 332 23 -008 037
6 20000 225 05631 360 21 135 031
7 20000 31160 05259 337 22 349 034
8 19000 1243 05088 326 22 209 034
9 18500 23405 04948 317 22 337 034
10 18500 67980 04946 317 22 383 034
11 18001 973 05704 365 18 199 026
12 18500 1860 05301 3393 20 227 031
13 20000 88 05300 3392 22 094 034
14 19000 589 05133 3286 21 177 033
15 19000 204 05525 3536 20 231 030
Proslashvegeometri finnes i Appendix B
Figur 84 Stress rupture kurve estimert
32
Dataene er fremstilt med estimert toslashyning for aring se om avvik kunne begrunnes ved aring
korrelere toslashyningen med proslashvenes fiberinnhold Ut fra grafen i Figur 84 ser det ut til
at det er stoslashrre avvik med bruk av estimerte toslashyninger enn de maringlte Naringr en estimerer
toslashyningene basert paring fibervolum korreleres resultatene for en feilkilde og det er
naturlig aring tenke at avvikene skulle blitt redusert Proslashveresultatene fra testingen i
fiberinnhold varierer mye noe som kan bidra til at tallene ikke gir saring gode estimater
som tenkt I tillegg er det kun eacuten feilkilde som neglisjeres og det kan vaeligre andre
faktorer som bidrar til spredning Dersom en kunne korrelere for alle feilkilder ville
det muligens blitt et bedre estimat
Platene er produsert i produksjonshallen hos NORSAFE og dette er gjort manuelt
Proslashvestykkene er kuttet slipt og paringlimt tabs paring laboratoriet paring UiA Her inngaringr det
flere feilkilder som kan foslashre til avvik Fiberens retning og krumning spiller stor rolle paring
styrken og om ikke alle fiberene ligger helt rett vil dette bidra til variasjon
Stigningstallet β for de estimerte dataene er regnet ut i ligning 85 Dataene som er
valgt for aring regne ut stigningstallet er fra proslashvene som ser ut til aring passe best til
regresjonslinjen proslashve nr 5 og 8 Stigningstallet er foslashlgende
β= ∆ log(εest)
∆ log(t )= 034minus039
209minus (minus008)=minus0023 (85)
823 Lineaeligr regresjon av stress rupture
Ved aring utfoslashre en lineaeligr regresjon paring dataene faringr en et bedre estimat paring stigningstallet til
regresjonskurven Det er utfoslashrt lineaeligr regresjon for begge datasettene baringde med maringlte
og estimerte toslashyninger
Tabell 84 Lineaeligr regresjon av maringlte verdier stress rupture
Parameter Estimat Standardavvik
α 0510518 0008714
β -0026712 0004215
R2 07555
33
I Tabell 84 er resultatet fra lineaeligr regresjonen til datasettet med maringlte toslashyninger
presentert og i Figur 85 er regresjonen presentert grafisk β representerer estimatet paring
helningen paring regresjonskurven og α representerer estimatet til ldquoskjaeligring med
y-aksenrdquo altsaring log(ε) Omregnet til ε er starten paring kurven 100510518 = 324
Ved bruk av lineaeligr regresjon uten aring ta hensyn til standardavvik vil stress rupture
kurven vaeligre som vist i ligning 86 basert paring ligning 81 nevnt tidligere i kapittelet
Standardavviket til toslashyningen er 0008714 og standardavviket til helningen er
0004215 Desto naeligrmere 1 verdien R2 er desto mer sannsynlig er regresjonen
Verdien R2 er 07555 og sier at regresjonslinjen passer godt til datasettet
log(ε) = log(ε0 fatigue)minusβ log(t ) (81)
log(ε) = log(324)minus00267log(t ) (86)
Figur 85 Lineaeligr regresjon av maringlte data stress rupture
Kurve for stress rupture brukt videre i oppgaven er vist i ligning 87 Her brukes
stigningstallet fra lineaeligr regresjonen og ε0fatigue = 35 som er toslashyningen fra
strekkproslashvingen altsaring ved t = 0 Det er valgt aring bruke toslashyningen fra den siste
strekkproslashven da de tre foslashrste ble utfoslashrt med loslashs kontramutter i den nederste bakken
og det ikke er helt kontroll paring faktisk toslashyning
log(ε) = log(35)minus00267log(t ) (87)
34
I Tabell 85 er lineaeligr regresjonen fra de estimerte toslashyningene presentert skjematisk og
i Figur 86 er regresjonen presentert grafisk Regresjonskurven basert paring lineaeligr
regresjon av de estimerte toslashyningene er presentert i ligning 88 Regresjonskurvens
start er 100367293 = 234 Standardavviket til toslashyningen er 0014110 og standardavviket
til helningen er 0006825 Verdien R2 er 0302 Dette sier at regresjonen ikke er like bra
som for maringlte verdier I Figur 86 vises avvikene og det er tydelig at regresjonslinjen
ikke passer like godt som for maringlte toslashyninger i Figur 85
log(ε) = log(234)minus001362log(t ) (88)
Tabell 85 Lineaeligr regresjon av estimerte verdier stress rupture
Parameter Estimat Standardavvik
α 0367293 0014110
β -0016186 0006825
R2 0302
Figur 86 Lineaeligr regresjon av estimerte data stress rupture
35
83 Utvikling av S-N kurve
For aring se paring sammenhengen mellom dynamisk og statisk utmatting er det utviklet en
S-N kurve for materialet Som nevnt i teorikapittelet blir S-N kurven for kompositter
plottet med toslashyninger istedenfor spenninger
Bestemmelse av hvilke proslashver som var gjeldende etter testing har vaeligrt en utfordning
Det opplevdes ofte at bruddet oppstod i omraringdet der tabsen er paringlimt De proslashvene der
dette skjedde er utelatt fra resultatene for eksempel de fire proslashvene til hoslashyre (proslashve
D9 D10 D12 og D13) paring Figur 87 Dette er gjort for aring ha proslashver med mest mulig likt
bruddbildeforloslashp for aring redusere feilkilder
Figur 87 Proslashver testet dynamisk
I Tabell 86 er dataene fra den dynamiske proslashvingen presentert I utgangspunktet skulle
det brukes R-verdi = 01 som er R-verdien DNV bruker men under proslashvingen viste det
seg at med saring lav R-verdi gikk proslashven relativt fort i kompresjon grunnet forlengelse
av proslashvene I de foslashrste syklene ble proslashvene utvidet nok i lengderetning til at de gikk i
kompresjon Derfor ble det valgt aring legge seg litt over R= 01 Ut fra erfaring fra de fem
foslashrste proslashvene er det valgt en minste toslashyning paring 04 mm som gir en toslashyning paring 027
R-verdien ligger i omraringdet paring 02 til 025 Proslashveresultatene som er presentert er de med
likt bruddforloslashp og er de data som er brukt for aring regne ut S-N kurven
36
Tabell 86 Data dynamisk utmatting
Proslashve kNmin kNmax mmmin mmmax Ant N ε log(N) log(ε)
D6 288 1150 04 19 4300 127 363 01047
D7 245 1180 04 2 1678 133 322 01264
D8 294 1140 05 2 1367 133 314 01296
D14 252 1285 04 22 643 147 281 01652
D15 261 1300 04 21 1292 140 311 01483
D16 235 1260 04 22 994 147 300 01692
D18 280 1290 04 22 977 147 299 01722
D19 280 1330 04 22 695 147 284 01742
D20 289 1380 04 22 937 147 297 01725
D21 245 1230 04 22 937 147 297 01655
D25 274 1120 04 19 2497 127 340 01088
D26 277 1120 04 19 2027 127 331 01047
Proslashvegeometri finnes i Appendix C
Figur 88 S-N Kurve
37
I Figur 88 er dataene fra den dynamiske testingen presentert logaritmisk
Regresjonslinjen viser at det er stor spredning paring proslashvene Punktene som passer best
paring regresjonslinjen er fra proslashve D15 og D19 Stigningstallet disse gir er regnet ut i
ligning 89
α= ∆ log(ε)
∆ log(N )= 01483minus01742
311minus284=minus01 (89)
831 Lineaeligr regresjon av dynamisk utmatting
I Tabell 87 er resultatet fra lineaeligr regresjonen fra datasettet med dynamisk utmatting
presentert β representerer estimatet paring helningen paring regresjonskurven og α
representerer estimatet til ldquoskjaeligring med y-aksenrdquo altsaring log(ε) Omregnet til ε er
starten paring kurven 1004758 = 299 Ved bruk av lineaeligr regresjon vil regresjonskurven
for dynamisk utmatting vaeligre som presentert i ligning 811 basert paring ligning 810 fra
DNV [2] Standardavviket til toslashyningen er 0048 og standardavviket paring helningen er
0015 Verdien R2 er 08322 noe som sier at regresjonslinjen passer godt til
datasettet
log(ε) = log(ε0 fatigue)minusα log(N ) (810)
log(ε) = log(299)minus0107log(N ) (811)
Tabell 87 Lineaeligr regresjon dynamisk utmatting
Parameter Estimat Standardavvik
α 047578 004755
β -010718 001522
R2 08322
38
Figur 89 Lineaeligr regresjon S-N Kurve
84 Endring av dynamisk regresjonskurve ved statisk
utmatting
For aring undersoslashke sammenhengen mellom statisk og dynamisk utmatting er det utfoslashrt
proslashver som foslashrst er belastet statisk over en gitt tid for deretter aring teste de samme
proslashvene under dynamisk utmatting Det ble bestemt at det skulle forsoslashkes aring belaste
proslashvene under statisk belastning med Miners sum = 075
Det har vist seg aring vaeligre vanskelig aring spesifisere noslashyaktig Miners sum paring bakgrunn av
dataene Det ble foslashrst proslashvd aring legge seg paring et nivaring utregnet med stress rupture kurven
Med en hoslashy last gikk flere proslashver i brudd relativt tidlig grunnet stor spredning
Maringten dette ble loslashst paring var aring se paring dataene fra stress rupture og legge seg paring et punkt
som er naeligr brudd Fra Tabell 82 er det en proslashve som er belastet med 19kN med t =1243 minutter og tre proslashver som er belastet med 185kN som har staringtt i henholdsvis
186 2340 og 6798 minutter Det er paring bakgrunn av disse dataene valgt aring legge seg paring
en last paring 1875kN i 100 minutter for aring vaeligre sikker paring at proslashvene ikke garingr i brudd og
allikevel ligger naeligr bruddgrensen De proslashvene som gikk i brudd foslashr 100 minutter var
garingtt er overfoslashrt til stress rupture dataene
39
Det har vaeligrt utfordrende aring definere noslashyaktig toslashyningsnivaring og ut fra kurvene kunne
proslashver med valgt belastning garing i brudd fra i underkant av 100 til 6000 minutter
I Tabell 88 og Tabell 89 er proslashvedataene fra testingen presentert med henholdsvis
AME 6000 INF premium marine resin is a preaccelerated non-thixotropic epoxyvinyl ester based infusion resin AME 6000 INF resin is used in construction of highperformance marine composites offering
- Superior laminate strength- High heat resistance- Good surface quality- Excellent hydrolysis resistance
Typical liquid resinproperties
Property at 23 C Value Unit MethodViscosity Brookfield (5 rpm) 250 mPas ISO 2555Viscosity Cone amp Plate 250 mPas ISO 2884Styrene content 35 SFS 4864Geltime (15Norox MCP-75) 35 min D006Geltime (03NLC-10+15Norox MCP-75) 120 min D006(See Additional information)
Typical cured resinproperties
Property Value Unit MethodPostcured for 2h at 60 CTensile Strength 81 MPa ASTM D-638Tensile Modulus 35 GPa ASTM D-638Tensile Elongation 42 ASTM D-638Flexural Strength 131 MPa ASTM D-790Flexural Modulus 37 GPa ASTM D-790Heat Deflection Temperature 79 C ASTM D-648 Postcured for 2 hours at 138 C Tensile Strength 89 MPa ASTM D-638Tensile Modulus 37 GPa ASTM D-638Tensile Elongation 35 ASTM D-638Flexural Strength 137 MPa ASTM D-790Flexural Modulus 38 GPa ASTM D-790Heat Deflection Temperature 124 C ASTM D-648
Application and use AME 6000 INF resin is especially recommended for marine applications using theinfusion process AME 6000 INF is designed as a premium resin for highperformance off-shore motor and sailing yachts that remain in the water for anextended period of time
Ashland is committed to continuous evolution oftechnology and service solutions that promote health safetyand environmental protection around the world
reg Registered trademark and trade trademark of Ashland Inc Registered service mark of the American Chemistry Council
AME 6000 INF premium marine resin complies with Lloyds Register of Shippingrules for construction of small crafts
Additional information For more information on curing characteristics of AME 6000 INF infusion resin andadjustment of inhibitor (NLC-10) and peroxide (MCP-75) levels for optimal curingplease contact your Ashland representative
Handling and storage It is highly recommended that all material is stored at stable temperature under 20C preferably indoors and away from sunlight Prolonged storage outside ofrecommended conditions can influence liquid resin properties like viscosity and geltime It is also strongly recommended to mix resin thoroughly before use Shelf lifeof AME 6000 INF is three (3) months
Notice All information presented herein is believed to be accurate and reliable and isoffered solely for your consideration investigation and verification The informationis not to be taken as an express or implied warranty or representation for whichAshland assumes legal responsibility Any warranties including warranties ofmerchantability or non-infringement of intellectual property rights of third partiesare herewith expressly excluded
Since the users product formulations specific use applications and conditions ofuse are beyond the control of Ashland Ashland makes no warranty orrepresentation regarding the results which may be obtained by the user It shall bethe responsibility of the user to determine the suitability of any of the productsmentioned for the users specific application
Ashland requests that the customer reads understands and complies with theinformation contained herein and the current Material Safety Data Sheet
More information EUROPEAN HEADQUARTERSCNumancia 185 8ordm 1a08034 BarcelonaSPAIN Phone +34 93 206 51 20Fax +34 93 204 13 02
Ashland is committed to continuous evolution oftechnology and service solutions that promote health safetyand environmental protection around the world
reg Registered trademark and trade trademark of Ashland Inc Registered service mark of the American Chemistry Council
SELCOM SRL via della Torre n 17 31010 FREGONA (TV) ITALY phone +39 0438 585166 modem fax +39 0438 585172 manual fax +39 0438 916049
cap soc EURO 10149000 cod fisc e pi IT 02369430265 trib Treviso n 33642 reg soc cciaa Treviso n 206094 M estero TV 028944 E-mail infoselcom-srlcom
MULTIAXIAL TECHNOLOGY (NCF) unidirectional amp stitched multiaxial fabrics in glass carbon aramid and hybrids for the composite industry internet wwwselcom-srlcom
TYPE APPROVED PRODUCT ndash CERTIFICATE NO K-4015
Confidentiality Statement The information data and charts embodied in this Technical Data Sheet (TDS) are strictly confidential and are supplied on the understanding that they will be held confidentially and not disclosed to third parties without the prior written consent of Selcom srl with registered office in 31010 Fregona (TV) ITALY-Via Della Torre no 17 ndashFor further info please contact Selcom srl at infoselcom-srlcom or fax to no +39 0438 58 51 72 91 60 49 SELCOM Srl is a weaver of technical textiles from continuous filaments (rovings) All information supplied by or on behalf of SELCOM Srl in relation to its products whether in the nature of data recommendations or otherwise has been given in good faith and in compliance with technical and commercial information supplied by raw materials (fibre) manufacturers All information aforementioned are supported by its own experience and believed reliable but SELCOM Srl declines all responsibility in respect of the application processing ore use of the aforementioned information or any consequence thereof The buyer undertakes all liability in respect of the application processing or use of the aforementioned information or product whose quality and other properties he shall verify or any consequence thereof SELCOM Srl believes that it is the user that shall determine the suitability of a product for its end-use and the user that assures all liability in connection therewith M10-1-02DOC Ed01-Rev00-120510
Technical Data Sheet
PRODUCT NAME UNIEUNIEUNIEUNIE1200M1200M1200M1200M100100100100 Unidirectional fabric 0ordm in ldquoErdquo glass
Codice 01111001200
Characteristics for fabric lunghezza rotolo - standard roll length mtl 50 plusmn 1 mtl
larghezza rotolo - standard roll width mm 1270 plusmn 10 mm
peso netto rotolo - net roll weight Kg 865 plusmn 3
allungamento a rottura mdash elongation at break 35 - 4
Determined from resin impregnated rovings according to ASTM D-2343These informations can be used for material selection purposes only Quality Assurance Fregona ligrave 180113 Ing Giovanni Fardin
NB THIS DOCUMENT IS COMPUTER GENERATED AND ITrsquoS VALID WITHOUT SIGNATURE
angle areal weight areal weight
tolerance grmsup2 tolerance
0ordm - L4 83 8 plusmn 3
0ordm plusmn 1ordm L4 4800 - 2400 1200 plusmn 3
90ordm plusmn 1ordm L4 300 50 plusmn 3
random - L4 2600 100 plusmn 3
- - 1358 plusmn 3
layers plan texfiber
Polyester yarn
TOTAL grmsup2
E glass PPG Roving 2002
E glass PPG Roving 2002
E glass PPG Roving 7864
59
Forord
Sammendrag
Innhold
Figurliste
Tabelliste
Innledning
Bakgrunn for oppgaven
Problemomraringde og forskersposlashrsmaringl
Avgrensing av masteroppgaven
Masteroppgavens oppbygning
Metode
Litteraturstudie
Laboratorieforsoslashk
Validitet og reliabilitet
Teori
Regler og forskrifter
Utmatting i fiberkompositter
S-N kurven
Miner - Palmgrens delskadehypotese
Utmatting i et lamina med last parallelt med fibrene
Reduksjon av statisk styrke grunnet permanent statisk belastning
Reduksjon av statisk styrke grunnet dynamisk belastning S-N kurven
Analyse av sammenhenger
Lineaeligr regresjon
Hvor god er modellen
Plateproduksjon paring NORSAFE
Resininjesering
Proslashvelegemer
Testmaskiner
Dynamisk strekkproslashvemaskin
Statisk strekkproslashvemaskin
Bestemmelse av fiberinnhold og lagoppbygging
Fiberinnhold prosedyre
Lagoppbygging
Teoretisk tykkelse
Resultat og analyse
Strekkfasthet
Stress rupture
Stress rupture basert paring maringlt toslashyning
Stress rupture basert paring estimert toslashyning
Lineaeligr regresjon av stress rupture
Utvikling av S-N kurve
Lineaeligr regresjon av dynamisk utmatting
Endring av dynamisk regresjonskurve ved statisk utmatting
Konklusjon
Forslag til videre arbeid
Litteraturliste
Appendix
Appendix Resultat fiberinnhold
Appendix Stress Rupture proslashvegeometri
Appendix Dynamisk utmatting proslashvegeometri
Appendix Statisk og deretter dynamisk utmatting proslashvegeometri
821 Stress rupture basert paring maringlt toslashyning
I Tabell 82 er dataene med maringlte toslashyninger fra stress rupture testene presentert
skjematisk
Tabell 82 Stress rupture data maringlt toslashyning
Nr N t [min] εmaringlt σ [MPa] log(σ) log(t) log(εmaringlt)
1 27189 05 35 10098 300 -027 054
2 21484 05 35 7979 290 -026 054
3 22000 94 33 8171 291 097 052
4 22000 05 32 8171 291 -030 050
5 21000 08 30 7799 289 -008 048
6 20000 225 30 7428 287 135 047
7 20000 31160 27 7428 287 349 043
8 19000 1243 28 7057 285 209 045
9 18500 23405 26 6871 284 337 042
10 18500 67980 26 6871 284 383 041
11 18001 973 30 6686 283 199 048
12 18500 1860 26 6871 284 227 042
13 20000 88 29 7428 287 094 046
14 19000 589 28 7057 285 177 045
15 19000 204 28 7057 285 231 045
Proslashvegeometri finnes i Appendix B
I Figur 83 er dataene presentert logaritmisk med en regresjonslinje som viser
helningen Som det fremgaringr av resultatene fra de maringlte verdiene passer
regresjonslinjen relativt bra med dataene Stigningstallet til dataene er utregnet og det
er tatt utgangspunkt i stigningstall mellom to punkter i grafen som ser ut til aring stemme
bra med regresjonslinjen Det er valgt foslashlgende fra Tabell 82 Proslashve nr 4 og 9
Stigningstallet mellom log(ε) og log(t ) er regnet ut som vist i ligning 82 Dette blir et
visuelt estimat og en mer noslashyaktig metode er lineaeligr regresjon Lineaeligr regresjon for
stress rupture er utfoslashrt i underkapittel 823
β= ∆ log(εmaringlt)
∆ log(t )= 042minus050
337minus (minus030)=minus0022 (82)
30
Figur 83 Stress rupture kurve maringlt
822 Stress rupture basert paring estimert toslashyning
Dataene i Tabell 83 vist nedenfor inneholder det samme som Tabell 82 men her er
toslashyningen basert paring estimert E-modul Estimert E-modul er regnet ut bakgrunn av
undersoslashkt fiberinnhold i proslashvene mengde fiber i 0 og antagelse om strekkfasthet i
fiberen paring 72GPa I de etterfoslashlgende ligninger vises beregning av henholdsvis estimert
E-modul og toslashyning
E = E f middotφ f middotφ f 0 (83)
derE er estimert E-modul
E f er fiberens strekkfasthet ihht datablad = 72GPa
φ f er volumprosent fiber
φ f 0 er volumprosent fiber i 0 lag = 0889
ε= σ
E(84)
31
Tabell 83 Stress rupture data estimert toslashyning
Nr N t [min] φ f E [Gpa] εest log(t) log(εest)
1 27189 05 05822 373 27 -027 043
2 21484 05 05677 363 22 -026 034
3 22000 94 05307 340 24 097 038
4 22000 05 05140 329 25 -030 040
5 21000 08 05192 332 23 -008 037
6 20000 225 05631 360 21 135 031
7 20000 31160 05259 337 22 349 034
8 19000 1243 05088 326 22 209 034
9 18500 23405 04948 317 22 337 034
10 18500 67980 04946 317 22 383 034
11 18001 973 05704 365 18 199 026
12 18500 1860 05301 3393 20 227 031
13 20000 88 05300 3392 22 094 034
14 19000 589 05133 3286 21 177 033
15 19000 204 05525 3536 20 231 030
Proslashvegeometri finnes i Appendix B
Figur 84 Stress rupture kurve estimert
32
Dataene er fremstilt med estimert toslashyning for aring se om avvik kunne begrunnes ved aring
korrelere toslashyningen med proslashvenes fiberinnhold Ut fra grafen i Figur 84 ser det ut til
at det er stoslashrre avvik med bruk av estimerte toslashyninger enn de maringlte Naringr en estimerer
toslashyningene basert paring fibervolum korreleres resultatene for en feilkilde og det er
naturlig aring tenke at avvikene skulle blitt redusert Proslashveresultatene fra testingen i
fiberinnhold varierer mye noe som kan bidra til at tallene ikke gir saring gode estimater
som tenkt I tillegg er det kun eacuten feilkilde som neglisjeres og det kan vaeligre andre
faktorer som bidrar til spredning Dersom en kunne korrelere for alle feilkilder ville
det muligens blitt et bedre estimat
Platene er produsert i produksjonshallen hos NORSAFE og dette er gjort manuelt
Proslashvestykkene er kuttet slipt og paringlimt tabs paring laboratoriet paring UiA Her inngaringr det
flere feilkilder som kan foslashre til avvik Fiberens retning og krumning spiller stor rolle paring
styrken og om ikke alle fiberene ligger helt rett vil dette bidra til variasjon
Stigningstallet β for de estimerte dataene er regnet ut i ligning 85 Dataene som er
valgt for aring regne ut stigningstallet er fra proslashvene som ser ut til aring passe best til
regresjonslinjen proslashve nr 5 og 8 Stigningstallet er foslashlgende
β= ∆ log(εest)
∆ log(t )= 034minus039
209minus (minus008)=minus0023 (85)
823 Lineaeligr regresjon av stress rupture
Ved aring utfoslashre en lineaeligr regresjon paring dataene faringr en et bedre estimat paring stigningstallet til
regresjonskurven Det er utfoslashrt lineaeligr regresjon for begge datasettene baringde med maringlte
og estimerte toslashyninger
Tabell 84 Lineaeligr regresjon av maringlte verdier stress rupture
Parameter Estimat Standardavvik
α 0510518 0008714
β -0026712 0004215
R2 07555
33
I Tabell 84 er resultatet fra lineaeligr regresjonen til datasettet med maringlte toslashyninger
presentert og i Figur 85 er regresjonen presentert grafisk β representerer estimatet paring
helningen paring regresjonskurven og α representerer estimatet til ldquoskjaeligring med
y-aksenrdquo altsaring log(ε) Omregnet til ε er starten paring kurven 100510518 = 324
Ved bruk av lineaeligr regresjon uten aring ta hensyn til standardavvik vil stress rupture
kurven vaeligre som vist i ligning 86 basert paring ligning 81 nevnt tidligere i kapittelet
Standardavviket til toslashyningen er 0008714 og standardavviket til helningen er
0004215 Desto naeligrmere 1 verdien R2 er desto mer sannsynlig er regresjonen
Verdien R2 er 07555 og sier at regresjonslinjen passer godt til datasettet
log(ε) = log(ε0 fatigue)minusβ log(t ) (81)
log(ε) = log(324)minus00267log(t ) (86)
Figur 85 Lineaeligr regresjon av maringlte data stress rupture
Kurve for stress rupture brukt videre i oppgaven er vist i ligning 87 Her brukes
stigningstallet fra lineaeligr regresjonen og ε0fatigue = 35 som er toslashyningen fra
strekkproslashvingen altsaring ved t = 0 Det er valgt aring bruke toslashyningen fra den siste
strekkproslashven da de tre foslashrste ble utfoslashrt med loslashs kontramutter i den nederste bakken
og det ikke er helt kontroll paring faktisk toslashyning
log(ε) = log(35)minus00267log(t ) (87)
34
I Tabell 85 er lineaeligr regresjonen fra de estimerte toslashyningene presentert skjematisk og
i Figur 86 er regresjonen presentert grafisk Regresjonskurven basert paring lineaeligr
regresjon av de estimerte toslashyningene er presentert i ligning 88 Regresjonskurvens
start er 100367293 = 234 Standardavviket til toslashyningen er 0014110 og standardavviket
til helningen er 0006825 Verdien R2 er 0302 Dette sier at regresjonen ikke er like bra
som for maringlte verdier I Figur 86 vises avvikene og det er tydelig at regresjonslinjen
ikke passer like godt som for maringlte toslashyninger i Figur 85
log(ε) = log(234)minus001362log(t ) (88)
Tabell 85 Lineaeligr regresjon av estimerte verdier stress rupture
Parameter Estimat Standardavvik
α 0367293 0014110
β -0016186 0006825
R2 0302
Figur 86 Lineaeligr regresjon av estimerte data stress rupture
35
83 Utvikling av S-N kurve
For aring se paring sammenhengen mellom dynamisk og statisk utmatting er det utviklet en
S-N kurve for materialet Som nevnt i teorikapittelet blir S-N kurven for kompositter
plottet med toslashyninger istedenfor spenninger
Bestemmelse av hvilke proslashver som var gjeldende etter testing har vaeligrt en utfordning
Det opplevdes ofte at bruddet oppstod i omraringdet der tabsen er paringlimt De proslashvene der
dette skjedde er utelatt fra resultatene for eksempel de fire proslashvene til hoslashyre (proslashve
D9 D10 D12 og D13) paring Figur 87 Dette er gjort for aring ha proslashver med mest mulig likt
bruddbildeforloslashp for aring redusere feilkilder
Figur 87 Proslashver testet dynamisk
I Tabell 86 er dataene fra den dynamiske proslashvingen presentert I utgangspunktet skulle
det brukes R-verdi = 01 som er R-verdien DNV bruker men under proslashvingen viste det
seg at med saring lav R-verdi gikk proslashven relativt fort i kompresjon grunnet forlengelse
av proslashvene I de foslashrste syklene ble proslashvene utvidet nok i lengderetning til at de gikk i
kompresjon Derfor ble det valgt aring legge seg litt over R= 01 Ut fra erfaring fra de fem
foslashrste proslashvene er det valgt en minste toslashyning paring 04 mm som gir en toslashyning paring 027
R-verdien ligger i omraringdet paring 02 til 025 Proslashveresultatene som er presentert er de med
likt bruddforloslashp og er de data som er brukt for aring regne ut S-N kurven
36
Tabell 86 Data dynamisk utmatting
Proslashve kNmin kNmax mmmin mmmax Ant N ε log(N) log(ε)
D6 288 1150 04 19 4300 127 363 01047
D7 245 1180 04 2 1678 133 322 01264
D8 294 1140 05 2 1367 133 314 01296
D14 252 1285 04 22 643 147 281 01652
D15 261 1300 04 21 1292 140 311 01483
D16 235 1260 04 22 994 147 300 01692
D18 280 1290 04 22 977 147 299 01722
D19 280 1330 04 22 695 147 284 01742
D20 289 1380 04 22 937 147 297 01725
D21 245 1230 04 22 937 147 297 01655
D25 274 1120 04 19 2497 127 340 01088
D26 277 1120 04 19 2027 127 331 01047
Proslashvegeometri finnes i Appendix C
Figur 88 S-N Kurve
37
I Figur 88 er dataene fra den dynamiske testingen presentert logaritmisk
Regresjonslinjen viser at det er stor spredning paring proslashvene Punktene som passer best
paring regresjonslinjen er fra proslashve D15 og D19 Stigningstallet disse gir er regnet ut i
ligning 89
α= ∆ log(ε)
∆ log(N )= 01483minus01742
311minus284=minus01 (89)
831 Lineaeligr regresjon av dynamisk utmatting
I Tabell 87 er resultatet fra lineaeligr regresjonen fra datasettet med dynamisk utmatting
presentert β representerer estimatet paring helningen paring regresjonskurven og α
representerer estimatet til ldquoskjaeligring med y-aksenrdquo altsaring log(ε) Omregnet til ε er
starten paring kurven 1004758 = 299 Ved bruk av lineaeligr regresjon vil regresjonskurven
for dynamisk utmatting vaeligre som presentert i ligning 811 basert paring ligning 810 fra
DNV [2] Standardavviket til toslashyningen er 0048 og standardavviket paring helningen er
0015 Verdien R2 er 08322 noe som sier at regresjonslinjen passer godt til
datasettet
log(ε) = log(ε0 fatigue)minusα log(N ) (810)
log(ε) = log(299)minus0107log(N ) (811)
Tabell 87 Lineaeligr regresjon dynamisk utmatting
Parameter Estimat Standardavvik
α 047578 004755
β -010718 001522
R2 08322
38
Figur 89 Lineaeligr regresjon S-N Kurve
84 Endring av dynamisk regresjonskurve ved statisk
utmatting
For aring undersoslashke sammenhengen mellom statisk og dynamisk utmatting er det utfoslashrt
proslashver som foslashrst er belastet statisk over en gitt tid for deretter aring teste de samme
proslashvene under dynamisk utmatting Det ble bestemt at det skulle forsoslashkes aring belaste
proslashvene under statisk belastning med Miners sum = 075
Det har vist seg aring vaeligre vanskelig aring spesifisere noslashyaktig Miners sum paring bakgrunn av
dataene Det ble foslashrst proslashvd aring legge seg paring et nivaring utregnet med stress rupture kurven
Med en hoslashy last gikk flere proslashver i brudd relativt tidlig grunnet stor spredning
Maringten dette ble loslashst paring var aring se paring dataene fra stress rupture og legge seg paring et punkt
som er naeligr brudd Fra Tabell 82 er det en proslashve som er belastet med 19kN med t =1243 minutter og tre proslashver som er belastet med 185kN som har staringtt i henholdsvis
186 2340 og 6798 minutter Det er paring bakgrunn av disse dataene valgt aring legge seg paring
en last paring 1875kN i 100 minutter for aring vaeligre sikker paring at proslashvene ikke garingr i brudd og
allikevel ligger naeligr bruddgrensen De proslashvene som gikk i brudd foslashr 100 minutter var
garingtt er overfoslashrt til stress rupture dataene
39
Det har vaeligrt utfordrende aring definere noslashyaktig toslashyningsnivaring og ut fra kurvene kunne
proslashver med valgt belastning garing i brudd fra i underkant av 100 til 6000 minutter
I Tabell 88 og Tabell 89 er proslashvedataene fra testingen presentert med henholdsvis
AME 6000 INF premium marine resin is a preaccelerated non-thixotropic epoxyvinyl ester based infusion resin AME 6000 INF resin is used in construction of highperformance marine composites offering
- Superior laminate strength- High heat resistance- Good surface quality- Excellent hydrolysis resistance
Typical liquid resinproperties
Property at 23 C Value Unit MethodViscosity Brookfield (5 rpm) 250 mPas ISO 2555Viscosity Cone amp Plate 250 mPas ISO 2884Styrene content 35 SFS 4864Geltime (15Norox MCP-75) 35 min D006Geltime (03NLC-10+15Norox MCP-75) 120 min D006(See Additional information)
Typical cured resinproperties
Property Value Unit MethodPostcured for 2h at 60 CTensile Strength 81 MPa ASTM D-638Tensile Modulus 35 GPa ASTM D-638Tensile Elongation 42 ASTM D-638Flexural Strength 131 MPa ASTM D-790Flexural Modulus 37 GPa ASTM D-790Heat Deflection Temperature 79 C ASTM D-648 Postcured for 2 hours at 138 C Tensile Strength 89 MPa ASTM D-638Tensile Modulus 37 GPa ASTM D-638Tensile Elongation 35 ASTM D-638Flexural Strength 137 MPa ASTM D-790Flexural Modulus 38 GPa ASTM D-790Heat Deflection Temperature 124 C ASTM D-648
Application and use AME 6000 INF resin is especially recommended for marine applications using theinfusion process AME 6000 INF is designed as a premium resin for highperformance off-shore motor and sailing yachts that remain in the water for anextended period of time
Ashland is committed to continuous evolution oftechnology and service solutions that promote health safetyand environmental protection around the world
reg Registered trademark and trade trademark of Ashland Inc Registered service mark of the American Chemistry Council
AME 6000 INF premium marine resin complies with Lloyds Register of Shippingrules for construction of small crafts
Additional information For more information on curing characteristics of AME 6000 INF infusion resin andadjustment of inhibitor (NLC-10) and peroxide (MCP-75) levels for optimal curingplease contact your Ashland representative
Handling and storage It is highly recommended that all material is stored at stable temperature under 20C preferably indoors and away from sunlight Prolonged storage outside ofrecommended conditions can influence liquid resin properties like viscosity and geltime It is also strongly recommended to mix resin thoroughly before use Shelf lifeof AME 6000 INF is three (3) months
Notice All information presented herein is believed to be accurate and reliable and isoffered solely for your consideration investigation and verification The informationis not to be taken as an express or implied warranty or representation for whichAshland assumes legal responsibility Any warranties including warranties ofmerchantability or non-infringement of intellectual property rights of third partiesare herewith expressly excluded
Since the users product formulations specific use applications and conditions ofuse are beyond the control of Ashland Ashland makes no warranty orrepresentation regarding the results which may be obtained by the user It shall bethe responsibility of the user to determine the suitability of any of the productsmentioned for the users specific application
Ashland requests that the customer reads understands and complies with theinformation contained herein and the current Material Safety Data Sheet
More information EUROPEAN HEADQUARTERSCNumancia 185 8ordm 1a08034 BarcelonaSPAIN Phone +34 93 206 51 20Fax +34 93 204 13 02
Ashland is committed to continuous evolution oftechnology and service solutions that promote health safetyand environmental protection around the world
reg Registered trademark and trade trademark of Ashland Inc Registered service mark of the American Chemistry Council
SELCOM SRL via della Torre n 17 31010 FREGONA (TV) ITALY phone +39 0438 585166 modem fax +39 0438 585172 manual fax +39 0438 916049
cap soc EURO 10149000 cod fisc e pi IT 02369430265 trib Treviso n 33642 reg soc cciaa Treviso n 206094 M estero TV 028944 E-mail infoselcom-srlcom
MULTIAXIAL TECHNOLOGY (NCF) unidirectional amp stitched multiaxial fabrics in glass carbon aramid and hybrids for the composite industry internet wwwselcom-srlcom
TYPE APPROVED PRODUCT ndash CERTIFICATE NO K-4015
Confidentiality Statement The information data and charts embodied in this Technical Data Sheet (TDS) are strictly confidential and are supplied on the understanding that they will be held confidentially and not disclosed to third parties without the prior written consent of Selcom srl with registered office in 31010 Fregona (TV) ITALY-Via Della Torre no 17 ndashFor further info please contact Selcom srl at infoselcom-srlcom or fax to no +39 0438 58 51 72 91 60 49 SELCOM Srl is a weaver of technical textiles from continuous filaments (rovings) All information supplied by or on behalf of SELCOM Srl in relation to its products whether in the nature of data recommendations or otherwise has been given in good faith and in compliance with technical and commercial information supplied by raw materials (fibre) manufacturers All information aforementioned are supported by its own experience and believed reliable but SELCOM Srl declines all responsibility in respect of the application processing ore use of the aforementioned information or any consequence thereof The buyer undertakes all liability in respect of the application processing or use of the aforementioned information or product whose quality and other properties he shall verify or any consequence thereof SELCOM Srl believes that it is the user that shall determine the suitability of a product for its end-use and the user that assures all liability in connection therewith M10-1-02DOC Ed01-Rev00-120510
Technical Data Sheet
PRODUCT NAME UNIEUNIEUNIEUNIE1200M1200M1200M1200M100100100100 Unidirectional fabric 0ordm in ldquoErdquo glass
Codice 01111001200
Characteristics for fabric lunghezza rotolo - standard roll length mtl 50 plusmn 1 mtl
larghezza rotolo - standard roll width mm 1270 plusmn 10 mm
peso netto rotolo - net roll weight Kg 865 plusmn 3
allungamento a rottura mdash elongation at break 35 - 4
Determined from resin impregnated rovings according to ASTM D-2343These informations can be used for material selection purposes only Quality Assurance Fregona ligrave 180113 Ing Giovanni Fardin
NB THIS DOCUMENT IS COMPUTER GENERATED AND ITrsquoS VALID WITHOUT SIGNATURE
angle areal weight areal weight
tolerance grmsup2 tolerance
0ordm - L4 83 8 plusmn 3
0ordm plusmn 1ordm L4 4800 - 2400 1200 plusmn 3
90ordm plusmn 1ordm L4 300 50 plusmn 3
random - L4 2600 100 plusmn 3
- - 1358 plusmn 3
layers plan texfiber
Polyester yarn
TOTAL grmsup2
E glass PPG Roving 2002
E glass PPG Roving 2002
E glass PPG Roving 7864
59
Forord
Sammendrag
Innhold
Figurliste
Tabelliste
Innledning
Bakgrunn for oppgaven
Problemomraringde og forskersposlashrsmaringl
Avgrensing av masteroppgaven
Masteroppgavens oppbygning
Metode
Litteraturstudie
Laboratorieforsoslashk
Validitet og reliabilitet
Teori
Regler og forskrifter
Utmatting i fiberkompositter
S-N kurven
Miner - Palmgrens delskadehypotese
Utmatting i et lamina med last parallelt med fibrene
Reduksjon av statisk styrke grunnet permanent statisk belastning
Reduksjon av statisk styrke grunnet dynamisk belastning S-N kurven
Analyse av sammenhenger
Lineaeligr regresjon
Hvor god er modellen
Plateproduksjon paring NORSAFE
Resininjesering
Proslashvelegemer
Testmaskiner
Dynamisk strekkproslashvemaskin
Statisk strekkproslashvemaskin
Bestemmelse av fiberinnhold og lagoppbygging
Fiberinnhold prosedyre
Lagoppbygging
Teoretisk tykkelse
Resultat og analyse
Strekkfasthet
Stress rupture
Stress rupture basert paring maringlt toslashyning
Stress rupture basert paring estimert toslashyning
Lineaeligr regresjon av stress rupture
Utvikling av S-N kurve
Lineaeligr regresjon av dynamisk utmatting
Endring av dynamisk regresjonskurve ved statisk utmatting
Konklusjon
Forslag til videre arbeid
Litteraturliste
Appendix
Appendix Resultat fiberinnhold
Appendix Stress Rupture proslashvegeometri
Appendix Dynamisk utmatting proslashvegeometri
Appendix Statisk og deretter dynamisk utmatting proslashvegeometri
821 Stress rupture basert paring maringlt toslashyning
I Tabell 82 er dataene med maringlte toslashyninger fra stress rupture testene presentert
skjematisk
Tabell 82 Stress rupture data maringlt toslashyning
Nr N t [min] εmaringlt σ [MPa] log(σ) log(t) log(εmaringlt)
1 27189 05 35 10098 300 -027 054
2 21484 05 35 7979 290 -026 054
3 22000 94 33 8171 291 097 052
4 22000 05 32 8171 291 -030 050
5 21000 08 30 7799 289 -008 048
6 20000 225 30 7428 287 135 047
7 20000 31160 27 7428 287 349 043
8 19000 1243 28 7057 285 209 045
9 18500 23405 26 6871 284 337 042
10 18500 67980 26 6871 284 383 041
11 18001 973 30 6686 283 199 048
12 18500 1860 26 6871 284 227 042
13 20000 88 29 7428 287 094 046
14 19000 589 28 7057 285 177 045
15 19000 204 28 7057 285 231 045
Proslashvegeometri finnes i Appendix B
I Figur 83 er dataene presentert logaritmisk med en regresjonslinje som viser
helningen Som det fremgaringr av resultatene fra de maringlte verdiene passer
regresjonslinjen relativt bra med dataene Stigningstallet til dataene er utregnet og det
er tatt utgangspunkt i stigningstall mellom to punkter i grafen som ser ut til aring stemme
bra med regresjonslinjen Det er valgt foslashlgende fra Tabell 82 Proslashve nr 4 og 9
Stigningstallet mellom log(ε) og log(t ) er regnet ut som vist i ligning 82 Dette blir et
visuelt estimat og en mer noslashyaktig metode er lineaeligr regresjon Lineaeligr regresjon for
stress rupture er utfoslashrt i underkapittel 823
β= ∆ log(εmaringlt)
∆ log(t )= 042minus050
337minus (minus030)=minus0022 (82)
30
Figur 83 Stress rupture kurve maringlt
822 Stress rupture basert paring estimert toslashyning
Dataene i Tabell 83 vist nedenfor inneholder det samme som Tabell 82 men her er
toslashyningen basert paring estimert E-modul Estimert E-modul er regnet ut bakgrunn av
undersoslashkt fiberinnhold i proslashvene mengde fiber i 0 og antagelse om strekkfasthet i
fiberen paring 72GPa I de etterfoslashlgende ligninger vises beregning av henholdsvis estimert
E-modul og toslashyning
E = E f middotφ f middotφ f 0 (83)
derE er estimert E-modul
E f er fiberens strekkfasthet ihht datablad = 72GPa
φ f er volumprosent fiber
φ f 0 er volumprosent fiber i 0 lag = 0889
ε= σ
E(84)
31
Tabell 83 Stress rupture data estimert toslashyning
Nr N t [min] φ f E [Gpa] εest log(t) log(εest)
1 27189 05 05822 373 27 -027 043
2 21484 05 05677 363 22 -026 034
3 22000 94 05307 340 24 097 038
4 22000 05 05140 329 25 -030 040
5 21000 08 05192 332 23 -008 037
6 20000 225 05631 360 21 135 031
7 20000 31160 05259 337 22 349 034
8 19000 1243 05088 326 22 209 034
9 18500 23405 04948 317 22 337 034
10 18500 67980 04946 317 22 383 034
11 18001 973 05704 365 18 199 026
12 18500 1860 05301 3393 20 227 031
13 20000 88 05300 3392 22 094 034
14 19000 589 05133 3286 21 177 033
15 19000 204 05525 3536 20 231 030
Proslashvegeometri finnes i Appendix B
Figur 84 Stress rupture kurve estimert
32
Dataene er fremstilt med estimert toslashyning for aring se om avvik kunne begrunnes ved aring
korrelere toslashyningen med proslashvenes fiberinnhold Ut fra grafen i Figur 84 ser det ut til
at det er stoslashrre avvik med bruk av estimerte toslashyninger enn de maringlte Naringr en estimerer
toslashyningene basert paring fibervolum korreleres resultatene for en feilkilde og det er
naturlig aring tenke at avvikene skulle blitt redusert Proslashveresultatene fra testingen i
fiberinnhold varierer mye noe som kan bidra til at tallene ikke gir saring gode estimater
som tenkt I tillegg er det kun eacuten feilkilde som neglisjeres og det kan vaeligre andre
faktorer som bidrar til spredning Dersom en kunne korrelere for alle feilkilder ville
det muligens blitt et bedre estimat
Platene er produsert i produksjonshallen hos NORSAFE og dette er gjort manuelt
Proslashvestykkene er kuttet slipt og paringlimt tabs paring laboratoriet paring UiA Her inngaringr det
flere feilkilder som kan foslashre til avvik Fiberens retning og krumning spiller stor rolle paring
styrken og om ikke alle fiberene ligger helt rett vil dette bidra til variasjon
Stigningstallet β for de estimerte dataene er regnet ut i ligning 85 Dataene som er
valgt for aring regne ut stigningstallet er fra proslashvene som ser ut til aring passe best til
regresjonslinjen proslashve nr 5 og 8 Stigningstallet er foslashlgende
β= ∆ log(εest)
∆ log(t )= 034minus039
209minus (minus008)=minus0023 (85)
823 Lineaeligr regresjon av stress rupture
Ved aring utfoslashre en lineaeligr regresjon paring dataene faringr en et bedre estimat paring stigningstallet til
regresjonskurven Det er utfoslashrt lineaeligr regresjon for begge datasettene baringde med maringlte
og estimerte toslashyninger
Tabell 84 Lineaeligr regresjon av maringlte verdier stress rupture
Parameter Estimat Standardavvik
α 0510518 0008714
β -0026712 0004215
R2 07555
33
I Tabell 84 er resultatet fra lineaeligr regresjonen til datasettet med maringlte toslashyninger
presentert og i Figur 85 er regresjonen presentert grafisk β representerer estimatet paring
helningen paring regresjonskurven og α representerer estimatet til ldquoskjaeligring med
y-aksenrdquo altsaring log(ε) Omregnet til ε er starten paring kurven 100510518 = 324
Ved bruk av lineaeligr regresjon uten aring ta hensyn til standardavvik vil stress rupture
kurven vaeligre som vist i ligning 86 basert paring ligning 81 nevnt tidligere i kapittelet
Standardavviket til toslashyningen er 0008714 og standardavviket til helningen er
0004215 Desto naeligrmere 1 verdien R2 er desto mer sannsynlig er regresjonen
Verdien R2 er 07555 og sier at regresjonslinjen passer godt til datasettet
log(ε) = log(ε0 fatigue)minusβ log(t ) (81)
log(ε) = log(324)minus00267log(t ) (86)
Figur 85 Lineaeligr regresjon av maringlte data stress rupture
Kurve for stress rupture brukt videre i oppgaven er vist i ligning 87 Her brukes
stigningstallet fra lineaeligr regresjonen og ε0fatigue = 35 som er toslashyningen fra
strekkproslashvingen altsaring ved t = 0 Det er valgt aring bruke toslashyningen fra den siste
strekkproslashven da de tre foslashrste ble utfoslashrt med loslashs kontramutter i den nederste bakken
og det ikke er helt kontroll paring faktisk toslashyning
log(ε) = log(35)minus00267log(t ) (87)
34
I Tabell 85 er lineaeligr regresjonen fra de estimerte toslashyningene presentert skjematisk og
i Figur 86 er regresjonen presentert grafisk Regresjonskurven basert paring lineaeligr
regresjon av de estimerte toslashyningene er presentert i ligning 88 Regresjonskurvens
start er 100367293 = 234 Standardavviket til toslashyningen er 0014110 og standardavviket
til helningen er 0006825 Verdien R2 er 0302 Dette sier at regresjonen ikke er like bra
som for maringlte verdier I Figur 86 vises avvikene og det er tydelig at regresjonslinjen
ikke passer like godt som for maringlte toslashyninger i Figur 85
log(ε) = log(234)minus001362log(t ) (88)
Tabell 85 Lineaeligr regresjon av estimerte verdier stress rupture
Parameter Estimat Standardavvik
α 0367293 0014110
β -0016186 0006825
R2 0302
Figur 86 Lineaeligr regresjon av estimerte data stress rupture
35
83 Utvikling av S-N kurve
For aring se paring sammenhengen mellom dynamisk og statisk utmatting er det utviklet en
S-N kurve for materialet Som nevnt i teorikapittelet blir S-N kurven for kompositter
plottet med toslashyninger istedenfor spenninger
Bestemmelse av hvilke proslashver som var gjeldende etter testing har vaeligrt en utfordning
Det opplevdes ofte at bruddet oppstod i omraringdet der tabsen er paringlimt De proslashvene der
dette skjedde er utelatt fra resultatene for eksempel de fire proslashvene til hoslashyre (proslashve
D9 D10 D12 og D13) paring Figur 87 Dette er gjort for aring ha proslashver med mest mulig likt
bruddbildeforloslashp for aring redusere feilkilder
Figur 87 Proslashver testet dynamisk
I Tabell 86 er dataene fra den dynamiske proslashvingen presentert I utgangspunktet skulle
det brukes R-verdi = 01 som er R-verdien DNV bruker men under proslashvingen viste det
seg at med saring lav R-verdi gikk proslashven relativt fort i kompresjon grunnet forlengelse
av proslashvene I de foslashrste syklene ble proslashvene utvidet nok i lengderetning til at de gikk i
kompresjon Derfor ble det valgt aring legge seg litt over R= 01 Ut fra erfaring fra de fem
foslashrste proslashvene er det valgt en minste toslashyning paring 04 mm som gir en toslashyning paring 027
R-verdien ligger i omraringdet paring 02 til 025 Proslashveresultatene som er presentert er de med
likt bruddforloslashp og er de data som er brukt for aring regne ut S-N kurven
36
Tabell 86 Data dynamisk utmatting
Proslashve kNmin kNmax mmmin mmmax Ant N ε log(N) log(ε)
D6 288 1150 04 19 4300 127 363 01047
D7 245 1180 04 2 1678 133 322 01264
D8 294 1140 05 2 1367 133 314 01296
D14 252 1285 04 22 643 147 281 01652
D15 261 1300 04 21 1292 140 311 01483
D16 235 1260 04 22 994 147 300 01692
D18 280 1290 04 22 977 147 299 01722
D19 280 1330 04 22 695 147 284 01742
D20 289 1380 04 22 937 147 297 01725
D21 245 1230 04 22 937 147 297 01655
D25 274 1120 04 19 2497 127 340 01088
D26 277 1120 04 19 2027 127 331 01047
Proslashvegeometri finnes i Appendix C
Figur 88 S-N Kurve
37
I Figur 88 er dataene fra den dynamiske testingen presentert logaritmisk
Regresjonslinjen viser at det er stor spredning paring proslashvene Punktene som passer best
paring regresjonslinjen er fra proslashve D15 og D19 Stigningstallet disse gir er regnet ut i
ligning 89
α= ∆ log(ε)
∆ log(N )= 01483minus01742
311minus284=minus01 (89)
831 Lineaeligr regresjon av dynamisk utmatting
I Tabell 87 er resultatet fra lineaeligr regresjonen fra datasettet med dynamisk utmatting
presentert β representerer estimatet paring helningen paring regresjonskurven og α
representerer estimatet til ldquoskjaeligring med y-aksenrdquo altsaring log(ε) Omregnet til ε er
starten paring kurven 1004758 = 299 Ved bruk av lineaeligr regresjon vil regresjonskurven
for dynamisk utmatting vaeligre som presentert i ligning 811 basert paring ligning 810 fra
DNV [2] Standardavviket til toslashyningen er 0048 og standardavviket paring helningen er
0015 Verdien R2 er 08322 noe som sier at regresjonslinjen passer godt til
datasettet
log(ε) = log(ε0 fatigue)minusα log(N ) (810)
log(ε) = log(299)minus0107log(N ) (811)
Tabell 87 Lineaeligr regresjon dynamisk utmatting
Parameter Estimat Standardavvik
α 047578 004755
β -010718 001522
R2 08322
38
Figur 89 Lineaeligr regresjon S-N Kurve
84 Endring av dynamisk regresjonskurve ved statisk
utmatting
For aring undersoslashke sammenhengen mellom statisk og dynamisk utmatting er det utfoslashrt
proslashver som foslashrst er belastet statisk over en gitt tid for deretter aring teste de samme
proslashvene under dynamisk utmatting Det ble bestemt at det skulle forsoslashkes aring belaste
proslashvene under statisk belastning med Miners sum = 075
Det har vist seg aring vaeligre vanskelig aring spesifisere noslashyaktig Miners sum paring bakgrunn av
dataene Det ble foslashrst proslashvd aring legge seg paring et nivaring utregnet med stress rupture kurven
Med en hoslashy last gikk flere proslashver i brudd relativt tidlig grunnet stor spredning
Maringten dette ble loslashst paring var aring se paring dataene fra stress rupture og legge seg paring et punkt
som er naeligr brudd Fra Tabell 82 er det en proslashve som er belastet med 19kN med t =1243 minutter og tre proslashver som er belastet med 185kN som har staringtt i henholdsvis
186 2340 og 6798 minutter Det er paring bakgrunn av disse dataene valgt aring legge seg paring
en last paring 1875kN i 100 minutter for aring vaeligre sikker paring at proslashvene ikke garingr i brudd og
allikevel ligger naeligr bruddgrensen De proslashvene som gikk i brudd foslashr 100 minutter var
garingtt er overfoslashrt til stress rupture dataene
39
Det har vaeligrt utfordrende aring definere noslashyaktig toslashyningsnivaring og ut fra kurvene kunne
proslashver med valgt belastning garing i brudd fra i underkant av 100 til 6000 minutter
I Tabell 88 og Tabell 89 er proslashvedataene fra testingen presentert med henholdsvis
AME 6000 INF premium marine resin is a preaccelerated non-thixotropic epoxyvinyl ester based infusion resin AME 6000 INF resin is used in construction of highperformance marine composites offering
- Superior laminate strength- High heat resistance- Good surface quality- Excellent hydrolysis resistance
Typical liquid resinproperties
Property at 23 C Value Unit MethodViscosity Brookfield (5 rpm) 250 mPas ISO 2555Viscosity Cone amp Plate 250 mPas ISO 2884Styrene content 35 SFS 4864Geltime (15Norox MCP-75) 35 min D006Geltime (03NLC-10+15Norox MCP-75) 120 min D006(See Additional information)
Typical cured resinproperties
Property Value Unit MethodPostcured for 2h at 60 CTensile Strength 81 MPa ASTM D-638Tensile Modulus 35 GPa ASTM D-638Tensile Elongation 42 ASTM D-638Flexural Strength 131 MPa ASTM D-790Flexural Modulus 37 GPa ASTM D-790Heat Deflection Temperature 79 C ASTM D-648 Postcured for 2 hours at 138 C Tensile Strength 89 MPa ASTM D-638Tensile Modulus 37 GPa ASTM D-638Tensile Elongation 35 ASTM D-638Flexural Strength 137 MPa ASTM D-790Flexural Modulus 38 GPa ASTM D-790Heat Deflection Temperature 124 C ASTM D-648
Application and use AME 6000 INF resin is especially recommended for marine applications using theinfusion process AME 6000 INF is designed as a premium resin for highperformance off-shore motor and sailing yachts that remain in the water for anextended period of time
Ashland is committed to continuous evolution oftechnology and service solutions that promote health safetyand environmental protection around the world
reg Registered trademark and trade trademark of Ashland Inc Registered service mark of the American Chemistry Council
AME 6000 INF premium marine resin complies with Lloyds Register of Shippingrules for construction of small crafts
Additional information For more information on curing characteristics of AME 6000 INF infusion resin andadjustment of inhibitor (NLC-10) and peroxide (MCP-75) levels for optimal curingplease contact your Ashland representative
Handling and storage It is highly recommended that all material is stored at stable temperature under 20C preferably indoors and away from sunlight Prolonged storage outside ofrecommended conditions can influence liquid resin properties like viscosity and geltime It is also strongly recommended to mix resin thoroughly before use Shelf lifeof AME 6000 INF is three (3) months
Notice All information presented herein is believed to be accurate and reliable and isoffered solely for your consideration investigation and verification The informationis not to be taken as an express or implied warranty or representation for whichAshland assumes legal responsibility Any warranties including warranties ofmerchantability or non-infringement of intellectual property rights of third partiesare herewith expressly excluded
Since the users product formulations specific use applications and conditions ofuse are beyond the control of Ashland Ashland makes no warranty orrepresentation regarding the results which may be obtained by the user It shall bethe responsibility of the user to determine the suitability of any of the productsmentioned for the users specific application
Ashland requests that the customer reads understands and complies with theinformation contained herein and the current Material Safety Data Sheet
More information EUROPEAN HEADQUARTERSCNumancia 185 8ordm 1a08034 BarcelonaSPAIN Phone +34 93 206 51 20Fax +34 93 204 13 02
Ashland is committed to continuous evolution oftechnology and service solutions that promote health safetyand environmental protection around the world
reg Registered trademark and trade trademark of Ashland Inc Registered service mark of the American Chemistry Council
SELCOM SRL via della Torre n 17 31010 FREGONA (TV) ITALY phone +39 0438 585166 modem fax +39 0438 585172 manual fax +39 0438 916049
cap soc EURO 10149000 cod fisc e pi IT 02369430265 trib Treviso n 33642 reg soc cciaa Treviso n 206094 M estero TV 028944 E-mail infoselcom-srlcom
MULTIAXIAL TECHNOLOGY (NCF) unidirectional amp stitched multiaxial fabrics in glass carbon aramid and hybrids for the composite industry internet wwwselcom-srlcom
TYPE APPROVED PRODUCT ndash CERTIFICATE NO K-4015
Confidentiality Statement The information data and charts embodied in this Technical Data Sheet (TDS) are strictly confidential and are supplied on the understanding that they will be held confidentially and not disclosed to third parties without the prior written consent of Selcom srl with registered office in 31010 Fregona (TV) ITALY-Via Della Torre no 17 ndashFor further info please contact Selcom srl at infoselcom-srlcom or fax to no +39 0438 58 51 72 91 60 49 SELCOM Srl is a weaver of technical textiles from continuous filaments (rovings) All information supplied by or on behalf of SELCOM Srl in relation to its products whether in the nature of data recommendations or otherwise has been given in good faith and in compliance with technical and commercial information supplied by raw materials (fibre) manufacturers All information aforementioned are supported by its own experience and believed reliable but SELCOM Srl declines all responsibility in respect of the application processing ore use of the aforementioned information or any consequence thereof The buyer undertakes all liability in respect of the application processing or use of the aforementioned information or product whose quality and other properties he shall verify or any consequence thereof SELCOM Srl believes that it is the user that shall determine the suitability of a product for its end-use and the user that assures all liability in connection therewith M10-1-02DOC Ed01-Rev00-120510
Technical Data Sheet
PRODUCT NAME UNIEUNIEUNIEUNIE1200M1200M1200M1200M100100100100 Unidirectional fabric 0ordm in ldquoErdquo glass
Codice 01111001200
Characteristics for fabric lunghezza rotolo - standard roll length mtl 50 plusmn 1 mtl
larghezza rotolo - standard roll width mm 1270 plusmn 10 mm
peso netto rotolo - net roll weight Kg 865 plusmn 3
allungamento a rottura mdash elongation at break 35 - 4
Determined from resin impregnated rovings according to ASTM D-2343These informations can be used for material selection purposes only Quality Assurance Fregona ligrave 180113 Ing Giovanni Fardin
NB THIS DOCUMENT IS COMPUTER GENERATED AND ITrsquoS VALID WITHOUT SIGNATURE
angle areal weight areal weight
tolerance grmsup2 tolerance
0ordm - L4 83 8 plusmn 3
0ordm plusmn 1ordm L4 4800 - 2400 1200 plusmn 3
90ordm plusmn 1ordm L4 300 50 plusmn 3
random - L4 2600 100 plusmn 3
- - 1358 plusmn 3
layers plan texfiber
Polyester yarn
TOTAL grmsup2
E glass PPG Roving 2002
E glass PPG Roving 2002
E glass PPG Roving 7864
59
Forord
Sammendrag
Innhold
Figurliste
Tabelliste
Innledning
Bakgrunn for oppgaven
Problemomraringde og forskersposlashrsmaringl
Avgrensing av masteroppgaven
Masteroppgavens oppbygning
Metode
Litteraturstudie
Laboratorieforsoslashk
Validitet og reliabilitet
Teori
Regler og forskrifter
Utmatting i fiberkompositter
S-N kurven
Miner - Palmgrens delskadehypotese
Utmatting i et lamina med last parallelt med fibrene
Reduksjon av statisk styrke grunnet permanent statisk belastning
Reduksjon av statisk styrke grunnet dynamisk belastning S-N kurven
Analyse av sammenhenger
Lineaeligr regresjon
Hvor god er modellen
Plateproduksjon paring NORSAFE
Resininjesering
Proslashvelegemer
Testmaskiner
Dynamisk strekkproslashvemaskin
Statisk strekkproslashvemaskin
Bestemmelse av fiberinnhold og lagoppbygging
Fiberinnhold prosedyre
Lagoppbygging
Teoretisk tykkelse
Resultat og analyse
Strekkfasthet
Stress rupture
Stress rupture basert paring maringlt toslashyning
Stress rupture basert paring estimert toslashyning
Lineaeligr regresjon av stress rupture
Utvikling av S-N kurve
Lineaeligr regresjon av dynamisk utmatting
Endring av dynamisk regresjonskurve ved statisk utmatting
Konklusjon
Forslag til videre arbeid
Litteraturliste
Appendix
Appendix Resultat fiberinnhold
Appendix Stress Rupture proslashvegeometri
Appendix Dynamisk utmatting proslashvegeometri
Appendix Statisk og deretter dynamisk utmatting proslashvegeometri
821 Stress rupture basert paring maringlt toslashyning
I Tabell 82 er dataene med maringlte toslashyninger fra stress rupture testene presentert
skjematisk
Tabell 82 Stress rupture data maringlt toslashyning
Nr N t [min] εmaringlt σ [MPa] log(σ) log(t) log(εmaringlt)
1 27189 05 35 10098 300 -027 054
2 21484 05 35 7979 290 -026 054
3 22000 94 33 8171 291 097 052
4 22000 05 32 8171 291 -030 050
5 21000 08 30 7799 289 -008 048
6 20000 225 30 7428 287 135 047
7 20000 31160 27 7428 287 349 043
8 19000 1243 28 7057 285 209 045
9 18500 23405 26 6871 284 337 042
10 18500 67980 26 6871 284 383 041
11 18001 973 30 6686 283 199 048
12 18500 1860 26 6871 284 227 042
13 20000 88 29 7428 287 094 046
14 19000 589 28 7057 285 177 045
15 19000 204 28 7057 285 231 045
Proslashvegeometri finnes i Appendix B
I Figur 83 er dataene presentert logaritmisk med en regresjonslinje som viser
helningen Som det fremgaringr av resultatene fra de maringlte verdiene passer
regresjonslinjen relativt bra med dataene Stigningstallet til dataene er utregnet og det
er tatt utgangspunkt i stigningstall mellom to punkter i grafen som ser ut til aring stemme
bra med regresjonslinjen Det er valgt foslashlgende fra Tabell 82 Proslashve nr 4 og 9
Stigningstallet mellom log(ε) og log(t ) er regnet ut som vist i ligning 82 Dette blir et
visuelt estimat og en mer noslashyaktig metode er lineaeligr regresjon Lineaeligr regresjon for
stress rupture er utfoslashrt i underkapittel 823
β= ∆ log(εmaringlt)
∆ log(t )= 042minus050
337minus (minus030)=minus0022 (82)
30
Figur 83 Stress rupture kurve maringlt
822 Stress rupture basert paring estimert toslashyning
Dataene i Tabell 83 vist nedenfor inneholder det samme som Tabell 82 men her er
toslashyningen basert paring estimert E-modul Estimert E-modul er regnet ut bakgrunn av
undersoslashkt fiberinnhold i proslashvene mengde fiber i 0 og antagelse om strekkfasthet i
fiberen paring 72GPa I de etterfoslashlgende ligninger vises beregning av henholdsvis estimert
E-modul og toslashyning
E = E f middotφ f middotφ f 0 (83)
derE er estimert E-modul
E f er fiberens strekkfasthet ihht datablad = 72GPa
φ f er volumprosent fiber
φ f 0 er volumprosent fiber i 0 lag = 0889
ε= σ
E(84)
31
Tabell 83 Stress rupture data estimert toslashyning
Nr N t [min] φ f E [Gpa] εest log(t) log(εest)
1 27189 05 05822 373 27 -027 043
2 21484 05 05677 363 22 -026 034
3 22000 94 05307 340 24 097 038
4 22000 05 05140 329 25 -030 040
5 21000 08 05192 332 23 -008 037
6 20000 225 05631 360 21 135 031
7 20000 31160 05259 337 22 349 034
8 19000 1243 05088 326 22 209 034
9 18500 23405 04948 317 22 337 034
10 18500 67980 04946 317 22 383 034
11 18001 973 05704 365 18 199 026
12 18500 1860 05301 3393 20 227 031
13 20000 88 05300 3392 22 094 034
14 19000 589 05133 3286 21 177 033
15 19000 204 05525 3536 20 231 030
Proslashvegeometri finnes i Appendix B
Figur 84 Stress rupture kurve estimert
32
Dataene er fremstilt med estimert toslashyning for aring se om avvik kunne begrunnes ved aring
korrelere toslashyningen med proslashvenes fiberinnhold Ut fra grafen i Figur 84 ser det ut til
at det er stoslashrre avvik med bruk av estimerte toslashyninger enn de maringlte Naringr en estimerer
toslashyningene basert paring fibervolum korreleres resultatene for en feilkilde og det er
naturlig aring tenke at avvikene skulle blitt redusert Proslashveresultatene fra testingen i
fiberinnhold varierer mye noe som kan bidra til at tallene ikke gir saring gode estimater
som tenkt I tillegg er det kun eacuten feilkilde som neglisjeres og det kan vaeligre andre
faktorer som bidrar til spredning Dersom en kunne korrelere for alle feilkilder ville
det muligens blitt et bedre estimat
Platene er produsert i produksjonshallen hos NORSAFE og dette er gjort manuelt
Proslashvestykkene er kuttet slipt og paringlimt tabs paring laboratoriet paring UiA Her inngaringr det
flere feilkilder som kan foslashre til avvik Fiberens retning og krumning spiller stor rolle paring
styrken og om ikke alle fiberene ligger helt rett vil dette bidra til variasjon
Stigningstallet β for de estimerte dataene er regnet ut i ligning 85 Dataene som er
valgt for aring regne ut stigningstallet er fra proslashvene som ser ut til aring passe best til
regresjonslinjen proslashve nr 5 og 8 Stigningstallet er foslashlgende
β= ∆ log(εest)
∆ log(t )= 034minus039
209minus (minus008)=minus0023 (85)
823 Lineaeligr regresjon av stress rupture
Ved aring utfoslashre en lineaeligr regresjon paring dataene faringr en et bedre estimat paring stigningstallet til
regresjonskurven Det er utfoslashrt lineaeligr regresjon for begge datasettene baringde med maringlte
og estimerte toslashyninger
Tabell 84 Lineaeligr regresjon av maringlte verdier stress rupture
Parameter Estimat Standardavvik
α 0510518 0008714
β -0026712 0004215
R2 07555
33
I Tabell 84 er resultatet fra lineaeligr regresjonen til datasettet med maringlte toslashyninger
presentert og i Figur 85 er regresjonen presentert grafisk β representerer estimatet paring
helningen paring regresjonskurven og α representerer estimatet til ldquoskjaeligring med
y-aksenrdquo altsaring log(ε) Omregnet til ε er starten paring kurven 100510518 = 324
Ved bruk av lineaeligr regresjon uten aring ta hensyn til standardavvik vil stress rupture
kurven vaeligre som vist i ligning 86 basert paring ligning 81 nevnt tidligere i kapittelet
Standardavviket til toslashyningen er 0008714 og standardavviket til helningen er
0004215 Desto naeligrmere 1 verdien R2 er desto mer sannsynlig er regresjonen
Verdien R2 er 07555 og sier at regresjonslinjen passer godt til datasettet
log(ε) = log(ε0 fatigue)minusβ log(t ) (81)
log(ε) = log(324)minus00267log(t ) (86)
Figur 85 Lineaeligr regresjon av maringlte data stress rupture
Kurve for stress rupture brukt videre i oppgaven er vist i ligning 87 Her brukes
stigningstallet fra lineaeligr regresjonen og ε0fatigue = 35 som er toslashyningen fra
strekkproslashvingen altsaring ved t = 0 Det er valgt aring bruke toslashyningen fra den siste
strekkproslashven da de tre foslashrste ble utfoslashrt med loslashs kontramutter i den nederste bakken
og det ikke er helt kontroll paring faktisk toslashyning
log(ε) = log(35)minus00267log(t ) (87)
34
I Tabell 85 er lineaeligr regresjonen fra de estimerte toslashyningene presentert skjematisk og
i Figur 86 er regresjonen presentert grafisk Regresjonskurven basert paring lineaeligr
regresjon av de estimerte toslashyningene er presentert i ligning 88 Regresjonskurvens
start er 100367293 = 234 Standardavviket til toslashyningen er 0014110 og standardavviket
til helningen er 0006825 Verdien R2 er 0302 Dette sier at regresjonen ikke er like bra
som for maringlte verdier I Figur 86 vises avvikene og det er tydelig at regresjonslinjen
ikke passer like godt som for maringlte toslashyninger i Figur 85
log(ε) = log(234)minus001362log(t ) (88)
Tabell 85 Lineaeligr regresjon av estimerte verdier stress rupture
Parameter Estimat Standardavvik
α 0367293 0014110
β -0016186 0006825
R2 0302
Figur 86 Lineaeligr regresjon av estimerte data stress rupture
35
83 Utvikling av S-N kurve
For aring se paring sammenhengen mellom dynamisk og statisk utmatting er det utviklet en
S-N kurve for materialet Som nevnt i teorikapittelet blir S-N kurven for kompositter
plottet med toslashyninger istedenfor spenninger
Bestemmelse av hvilke proslashver som var gjeldende etter testing har vaeligrt en utfordning
Det opplevdes ofte at bruddet oppstod i omraringdet der tabsen er paringlimt De proslashvene der
dette skjedde er utelatt fra resultatene for eksempel de fire proslashvene til hoslashyre (proslashve
D9 D10 D12 og D13) paring Figur 87 Dette er gjort for aring ha proslashver med mest mulig likt
bruddbildeforloslashp for aring redusere feilkilder
Figur 87 Proslashver testet dynamisk
I Tabell 86 er dataene fra den dynamiske proslashvingen presentert I utgangspunktet skulle
det brukes R-verdi = 01 som er R-verdien DNV bruker men under proslashvingen viste det
seg at med saring lav R-verdi gikk proslashven relativt fort i kompresjon grunnet forlengelse
av proslashvene I de foslashrste syklene ble proslashvene utvidet nok i lengderetning til at de gikk i
kompresjon Derfor ble det valgt aring legge seg litt over R= 01 Ut fra erfaring fra de fem
foslashrste proslashvene er det valgt en minste toslashyning paring 04 mm som gir en toslashyning paring 027
R-verdien ligger i omraringdet paring 02 til 025 Proslashveresultatene som er presentert er de med
likt bruddforloslashp og er de data som er brukt for aring regne ut S-N kurven
36
Tabell 86 Data dynamisk utmatting
Proslashve kNmin kNmax mmmin mmmax Ant N ε log(N) log(ε)
D6 288 1150 04 19 4300 127 363 01047
D7 245 1180 04 2 1678 133 322 01264
D8 294 1140 05 2 1367 133 314 01296
D14 252 1285 04 22 643 147 281 01652
D15 261 1300 04 21 1292 140 311 01483
D16 235 1260 04 22 994 147 300 01692
D18 280 1290 04 22 977 147 299 01722
D19 280 1330 04 22 695 147 284 01742
D20 289 1380 04 22 937 147 297 01725
D21 245 1230 04 22 937 147 297 01655
D25 274 1120 04 19 2497 127 340 01088
D26 277 1120 04 19 2027 127 331 01047
Proslashvegeometri finnes i Appendix C
Figur 88 S-N Kurve
37
I Figur 88 er dataene fra den dynamiske testingen presentert logaritmisk
Regresjonslinjen viser at det er stor spredning paring proslashvene Punktene som passer best
paring regresjonslinjen er fra proslashve D15 og D19 Stigningstallet disse gir er regnet ut i
ligning 89
α= ∆ log(ε)
∆ log(N )= 01483minus01742
311minus284=minus01 (89)
831 Lineaeligr regresjon av dynamisk utmatting
I Tabell 87 er resultatet fra lineaeligr regresjonen fra datasettet med dynamisk utmatting
presentert β representerer estimatet paring helningen paring regresjonskurven og α
representerer estimatet til ldquoskjaeligring med y-aksenrdquo altsaring log(ε) Omregnet til ε er
starten paring kurven 1004758 = 299 Ved bruk av lineaeligr regresjon vil regresjonskurven
for dynamisk utmatting vaeligre som presentert i ligning 811 basert paring ligning 810 fra
DNV [2] Standardavviket til toslashyningen er 0048 og standardavviket paring helningen er
0015 Verdien R2 er 08322 noe som sier at regresjonslinjen passer godt til
datasettet
log(ε) = log(ε0 fatigue)minusα log(N ) (810)
log(ε) = log(299)minus0107log(N ) (811)
Tabell 87 Lineaeligr regresjon dynamisk utmatting
Parameter Estimat Standardavvik
α 047578 004755
β -010718 001522
R2 08322
38
Figur 89 Lineaeligr regresjon S-N Kurve
84 Endring av dynamisk regresjonskurve ved statisk
utmatting
For aring undersoslashke sammenhengen mellom statisk og dynamisk utmatting er det utfoslashrt
proslashver som foslashrst er belastet statisk over en gitt tid for deretter aring teste de samme
proslashvene under dynamisk utmatting Det ble bestemt at det skulle forsoslashkes aring belaste
proslashvene under statisk belastning med Miners sum = 075
Det har vist seg aring vaeligre vanskelig aring spesifisere noslashyaktig Miners sum paring bakgrunn av
dataene Det ble foslashrst proslashvd aring legge seg paring et nivaring utregnet med stress rupture kurven
Med en hoslashy last gikk flere proslashver i brudd relativt tidlig grunnet stor spredning
Maringten dette ble loslashst paring var aring se paring dataene fra stress rupture og legge seg paring et punkt
som er naeligr brudd Fra Tabell 82 er det en proslashve som er belastet med 19kN med t =1243 minutter og tre proslashver som er belastet med 185kN som har staringtt i henholdsvis
186 2340 og 6798 minutter Det er paring bakgrunn av disse dataene valgt aring legge seg paring
en last paring 1875kN i 100 minutter for aring vaeligre sikker paring at proslashvene ikke garingr i brudd og
allikevel ligger naeligr bruddgrensen De proslashvene som gikk i brudd foslashr 100 minutter var
garingtt er overfoslashrt til stress rupture dataene
39
Det har vaeligrt utfordrende aring definere noslashyaktig toslashyningsnivaring og ut fra kurvene kunne
proslashver med valgt belastning garing i brudd fra i underkant av 100 til 6000 minutter
I Tabell 88 og Tabell 89 er proslashvedataene fra testingen presentert med henholdsvis
AME 6000 INF premium marine resin is a preaccelerated non-thixotropic epoxyvinyl ester based infusion resin AME 6000 INF resin is used in construction of highperformance marine composites offering
- Superior laminate strength- High heat resistance- Good surface quality- Excellent hydrolysis resistance
Typical liquid resinproperties
Property at 23 C Value Unit MethodViscosity Brookfield (5 rpm) 250 mPas ISO 2555Viscosity Cone amp Plate 250 mPas ISO 2884Styrene content 35 SFS 4864Geltime (15Norox MCP-75) 35 min D006Geltime (03NLC-10+15Norox MCP-75) 120 min D006(See Additional information)
Typical cured resinproperties
Property Value Unit MethodPostcured for 2h at 60 CTensile Strength 81 MPa ASTM D-638Tensile Modulus 35 GPa ASTM D-638Tensile Elongation 42 ASTM D-638Flexural Strength 131 MPa ASTM D-790Flexural Modulus 37 GPa ASTM D-790Heat Deflection Temperature 79 C ASTM D-648 Postcured for 2 hours at 138 C Tensile Strength 89 MPa ASTM D-638Tensile Modulus 37 GPa ASTM D-638Tensile Elongation 35 ASTM D-638Flexural Strength 137 MPa ASTM D-790Flexural Modulus 38 GPa ASTM D-790Heat Deflection Temperature 124 C ASTM D-648
Application and use AME 6000 INF resin is especially recommended for marine applications using theinfusion process AME 6000 INF is designed as a premium resin for highperformance off-shore motor and sailing yachts that remain in the water for anextended period of time
Ashland is committed to continuous evolution oftechnology and service solutions that promote health safetyand environmental protection around the world
reg Registered trademark and trade trademark of Ashland Inc Registered service mark of the American Chemistry Council
AME 6000 INF premium marine resin complies with Lloyds Register of Shippingrules for construction of small crafts
Additional information For more information on curing characteristics of AME 6000 INF infusion resin andadjustment of inhibitor (NLC-10) and peroxide (MCP-75) levels for optimal curingplease contact your Ashland representative
Handling and storage It is highly recommended that all material is stored at stable temperature under 20C preferably indoors and away from sunlight Prolonged storage outside ofrecommended conditions can influence liquid resin properties like viscosity and geltime It is also strongly recommended to mix resin thoroughly before use Shelf lifeof AME 6000 INF is three (3) months
Notice All information presented herein is believed to be accurate and reliable and isoffered solely for your consideration investigation and verification The informationis not to be taken as an express or implied warranty or representation for whichAshland assumes legal responsibility Any warranties including warranties ofmerchantability or non-infringement of intellectual property rights of third partiesare herewith expressly excluded
Since the users product formulations specific use applications and conditions ofuse are beyond the control of Ashland Ashland makes no warranty orrepresentation regarding the results which may be obtained by the user It shall bethe responsibility of the user to determine the suitability of any of the productsmentioned for the users specific application
Ashland requests that the customer reads understands and complies with theinformation contained herein and the current Material Safety Data Sheet
More information EUROPEAN HEADQUARTERSCNumancia 185 8ordm 1a08034 BarcelonaSPAIN Phone +34 93 206 51 20Fax +34 93 204 13 02
Ashland is committed to continuous evolution oftechnology and service solutions that promote health safetyand environmental protection around the world
reg Registered trademark and trade trademark of Ashland Inc Registered service mark of the American Chemistry Council
SELCOM SRL via della Torre n 17 31010 FREGONA (TV) ITALY phone +39 0438 585166 modem fax +39 0438 585172 manual fax +39 0438 916049
cap soc EURO 10149000 cod fisc e pi IT 02369430265 trib Treviso n 33642 reg soc cciaa Treviso n 206094 M estero TV 028944 E-mail infoselcom-srlcom
MULTIAXIAL TECHNOLOGY (NCF) unidirectional amp stitched multiaxial fabrics in glass carbon aramid and hybrids for the composite industry internet wwwselcom-srlcom
TYPE APPROVED PRODUCT ndash CERTIFICATE NO K-4015
Confidentiality Statement The information data and charts embodied in this Technical Data Sheet (TDS) are strictly confidential and are supplied on the understanding that they will be held confidentially and not disclosed to third parties without the prior written consent of Selcom srl with registered office in 31010 Fregona (TV) ITALY-Via Della Torre no 17 ndashFor further info please contact Selcom srl at infoselcom-srlcom or fax to no +39 0438 58 51 72 91 60 49 SELCOM Srl is a weaver of technical textiles from continuous filaments (rovings) All information supplied by or on behalf of SELCOM Srl in relation to its products whether in the nature of data recommendations or otherwise has been given in good faith and in compliance with technical and commercial information supplied by raw materials (fibre) manufacturers All information aforementioned are supported by its own experience and believed reliable but SELCOM Srl declines all responsibility in respect of the application processing ore use of the aforementioned information or any consequence thereof The buyer undertakes all liability in respect of the application processing or use of the aforementioned information or product whose quality and other properties he shall verify or any consequence thereof SELCOM Srl believes that it is the user that shall determine the suitability of a product for its end-use and the user that assures all liability in connection therewith M10-1-02DOC Ed01-Rev00-120510
Technical Data Sheet
PRODUCT NAME UNIEUNIEUNIEUNIE1200M1200M1200M1200M100100100100 Unidirectional fabric 0ordm in ldquoErdquo glass
Codice 01111001200
Characteristics for fabric lunghezza rotolo - standard roll length mtl 50 plusmn 1 mtl
larghezza rotolo - standard roll width mm 1270 plusmn 10 mm
peso netto rotolo - net roll weight Kg 865 plusmn 3
allungamento a rottura mdash elongation at break 35 - 4
Determined from resin impregnated rovings according to ASTM D-2343These informations can be used for material selection purposes only Quality Assurance Fregona ligrave 180113 Ing Giovanni Fardin
NB THIS DOCUMENT IS COMPUTER GENERATED AND ITrsquoS VALID WITHOUT SIGNATURE
angle areal weight areal weight
tolerance grmsup2 tolerance
0ordm - L4 83 8 plusmn 3
0ordm plusmn 1ordm L4 4800 - 2400 1200 plusmn 3
90ordm plusmn 1ordm L4 300 50 plusmn 3
random - L4 2600 100 plusmn 3
- - 1358 plusmn 3
layers plan texfiber
Polyester yarn
TOTAL grmsup2
E glass PPG Roving 2002
E glass PPG Roving 2002
E glass PPG Roving 7864
59
Forord
Sammendrag
Innhold
Figurliste
Tabelliste
Innledning
Bakgrunn for oppgaven
Problemomraringde og forskersposlashrsmaringl
Avgrensing av masteroppgaven
Masteroppgavens oppbygning
Metode
Litteraturstudie
Laboratorieforsoslashk
Validitet og reliabilitet
Teori
Regler og forskrifter
Utmatting i fiberkompositter
S-N kurven
Miner - Palmgrens delskadehypotese
Utmatting i et lamina med last parallelt med fibrene
Reduksjon av statisk styrke grunnet permanent statisk belastning
Reduksjon av statisk styrke grunnet dynamisk belastning S-N kurven
Analyse av sammenhenger
Lineaeligr regresjon
Hvor god er modellen
Plateproduksjon paring NORSAFE
Resininjesering
Proslashvelegemer
Testmaskiner
Dynamisk strekkproslashvemaskin
Statisk strekkproslashvemaskin
Bestemmelse av fiberinnhold og lagoppbygging
Fiberinnhold prosedyre
Lagoppbygging
Teoretisk tykkelse
Resultat og analyse
Strekkfasthet
Stress rupture
Stress rupture basert paring maringlt toslashyning
Stress rupture basert paring estimert toslashyning
Lineaeligr regresjon av stress rupture
Utvikling av S-N kurve
Lineaeligr regresjon av dynamisk utmatting
Endring av dynamisk regresjonskurve ved statisk utmatting
Konklusjon
Forslag til videre arbeid
Litteraturliste
Appendix
Appendix Resultat fiberinnhold
Appendix Stress Rupture proslashvegeometri
Appendix Dynamisk utmatting proslashvegeometri
Appendix Statisk og deretter dynamisk utmatting proslashvegeometri
821 Stress rupture basert paring maringlt toslashyning
I Tabell 82 er dataene med maringlte toslashyninger fra stress rupture testene presentert
skjematisk
Tabell 82 Stress rupture data maringlt toslashyning
Nr N t [min] εmaringlt σ [MPa] log(σ) log(t) log(εmaringlt)
1 27189 05 35 10098 300 -027 054
2 21484 05 35 7979 290 -026 054
3 22000 94 33 8171 291 097 052
4 22000 05 32 8171 291 -030 050
5 21000 08 30 7799 289 -008 048
6 20000 225 30 7428 287 135 047
7 20000 31160 27 7428 287 349 043
8 19000 1243 28 7057 285 209 045
9 18500 23405 26 6871 284 337 042
10 18500 67980 26 6871 284 383 041
11 18001 973 30 6686 283 199 048
12 18500 1860 26 6871 284 227 042
13 20000 88 29 7428 287 094 046
14 19000 589 28 7057 285 177 045
15 19000 204 28 7057 285 231 045
Proslashvegeometri finnes i Appendix B
I Figur 83 er dataene presentert logaritmisk med en regresjonslinje som viser
helningen Som det fremgaringr av resultatene fra de maringlte verdiene passer
regresjonslinjen relativt bra med dataene Stigningstallet til dataene er utregnet og det
er tatt utgangspunkt i stigningstall mellom to punkter i grafen som ser ut til aring stemme
bra med regresjonslinjen Det er valgt foslashlgende fra Tabell 82 Proslashve nr 4 og 9
Stigningstallet mellom log(ε) og log(t ) er regnet ut som vist i ligning 82 Dette blir et
visuelt estimat og en mer noslashyaktig metode er lineaeligr regresjon Lineaeligr regresjon for
stress rupture er utfoslashrt i underkapittel 823
β= ∆ log(εmaringlt)
∆ log(t )= 042minus050
337minus (minus030)=minus0022 (82)
30
Figur 83 Stress rupture kurve maringlt
822 Stress rupture basert paring estimert toslashyning
Dataene i Tabell 83 vist nedenfor inneholder det samme som Tabell 82 men her er
toslashyningen basert paring estimert E-modul Estimert E-modul er regnet ut bakgrunn av
undersoslashkt fiberinnhold i proslashvene mengde fiber i 0 og antagelse om strekkfasthet i
fiberen paring 72GPa I de etterfoslashlgende ligninger vises beregning av henholdsvis estimert
E-modul og toslashyning
E = E f middotφ f middotφ f 0 (83)
derE er estimert E-modul
E f er fiberens strekkfasthet ihht datablad = 72GPa
φ f er volumprosent fiber
φ f 0 er volumprosent fiber i 0 lag = 0889
ε= σ
E(84)
31
Tabell 83 Stress rupture data estimert toslashyning
Nr N t [min] φ f E [Gpa] εest log(t) log(εest)
1 27189 05 05822 373 27 -027 043
2 21484 05 05677 363 22 -026 034
3 22000 94 05307 340 24 097 038
4 22000 05 05140 329 25 -030 040
5 21000 08 05192 332 23 -008 037
6 20000 225 05631 360 21 135 031
7 20000 31160 05259 337 22 349 034
8 19000 1243 05088 326 22 209 034
9 18500 23405 04948 317 22 337 034
10 18500 67980 04946 317 22 383 034
11 18001 973 05704 365 18 199 026
12 18500 1860 05301 3393 20 227 031
13 20000 88 05300 3392 22 094 034
14 19000 589 05133 3286 21 177 033
15 19000 204 05525 3536 20 231 030
Proslashvegeometri finnes i Appendix B
Figur 84 Stress rupture kurve estimert
32
Dataene er fremstilt med estimert toslashyning for aring se om avvik kunne begrunnes ved aring
korrelere toslashyningen med proslashvenes fiberinnhold Ut fra grafen i Figur 84 ser det ut til
at det er stoslashrre avvik med bruk av estimerte toslashyninger enn de maringlte Naringr en estimerer
toslashyningene basert paring fibervolum korreleres resultatene for en feilkilde og det er
naturlig aring tenke at avvikene skulle blitt redusert Proslashveresultatene fra testingen i
fiberinnhold varierer mye noe som kan bidra til at tallene ikke gir saring gode estimater
som tenkt I tillegg er det kun eacuten feilkilde som neglisjeres og det kan vaeligre andre
faktorer som bidrar til spredning Dersom en kunne korrelere for alle feilkilder ville
det muligens blitt et bedre estimat
Platene er produsert i produksjonshallen hos NORSAFE og dette er gjort manuelt
Proslashvestykkene er kuttet slipt og paringlimt tabs paring laboratoriet paring UiA Her inngaringr det
flere feilkilder som kan foslashre til avvik Fiberens retning og krumning spiller stor rolle paring
styrken og om ikke alle fiberene ligger helt rett vil dette bidra til variasjon
Stigningstallet β for de estimerte dataene er regnet ut i ligning 85 Dataene som er
valgt for aring regne ut stigningstallet er fra proslashvene som ser ut til aring passe best til
regresjonslinjen proslashve nr 5 og 8 Stigningstallet er foslashlgende
β= ∆ log(εest)
∆ log(t )= 034minus039
209minus (minus008)=minus0023 (85)
823 Lineaeligr regresjon av stress rupture
Ved aring utfoslashre en lineaeligr regresjon paring dataene faringr en et bedre estimat paring stigningstallet til
regresjonskurven Det er utfoslashrt lineaeligr regresjon for begge datasettene baringde med maringlte
og estimerte toslashyninger
Tabell 84 Lineaeligr regresjon av maringlte verdier stress rupture
Parameter Estimat Standardavvik
α 0510518 0008714
β -0026712 0004215
R2 07555
33
I Tabell 84 er resultatet fra lineaeligr regresjonen til datasettet med maringlte toslashyninger
presentert og i Figur 85 er regresjonen presentert grafisk β representerer estimatet paring
helningen paring regresjonskurven og α representerer estimatet til ldquoskjaeligring med
y-aksenrdquo altsaring log(ε) Omregnet til ε er starten paring kurven 100510518 = 324
Ved bruk av lineaeligr regresjon uten aring ta hensyn til standardavvik vil stress rupture
kurven vaeligre som vist i ligning 86 basert paring ligning 81 nevnt tidligere i kapittelet
Standardavviket til toslashyningen er 0008714 og standardavviket til helningen er
0004215 Desto naeligrmere 1 verdien R2 er desto mer sannsynlig er regresjonen
Verdien R2 er 07555 og sier at regresjonslinjen passer godt til datasettet
log(ε) = log(ε0 fatigue)minusβ log(t ) (81)
log(ε) = log(324)minus00267log(t ) (86)
Figur 85 Lineaeligr regresjon av maringlte data stress rupture
Kurve for stress rupture brukt videre i oppgaven er vist i ligning 87 Her brukes
stigningstallet fra lineaeligr regresjonen og ε0fatigue = 35 som er toslashyningen fra
strekkproslashvingen altsaring ved t = 0 Det er valgt aring bruke toslashyningen fra den siste
strekkproslashven da de tre foslashrste ble utfoslashrt med loslashs kontramutter i den nederste bakken
og det ikke er helt kontroll paring faktisk toslashyning
log(ε) = log(35)minus00267log(t ) (87)
34
I Tabell 85 er lineaeligr regresjonen fra de estimerte toslashyningene presentert skjematisk og
i Figur 86 er regresjonen presentert grafisk Regresjonskurven basert paring lineaeligr
regresjon av de estimerte toslashyningene er presentert i ligning 88 Regresjonskurvens
start er 100367293 = 234 Standardavviket til toslashyningen er 0014110 og standardavviket
til helningen er 0006825 Verdien R2 er 0302 Dette sier at regresjonen ikke er like bra
som for maringlte verdier I Figur 86 vises avvikene og det er tydelig at regresjonslinjen
ikke passer like godt som for maringlte toslashyninger i Figur 85
log(ε) = log(234)minus001362log(t ) (88)
Tabell 85 Lineaeligr regresjon av estimerte verdier stress rupture
Parameter Estimat Standardavvik
α 0367293 0014110
β -0016186 0006825
R2 0302
Figur 86 Lineaeligr regresjon av estimerte data stress rupture
35
83 Utvikling av S-N kurve
For aring se paring sammenhengen mellom dynamisk og statisk utmatting er det utviklet en
S-N kurve for materialet Som nevnt i teorikapittelet blir S-N kurven for kompositter
plottet med toslashyninger istedenfor spenninger
Bestemmelse av hvilke proslashver som var gjeldende etter testing har vaeligrt en utfordning
Det opplevdes ofte at bruddet oppstod i omraringdet der tabsen er paringlimt De proslashvene der
dette skjedde er utelatt fra resultatene for eksempel de fire proslashvene til hoslashyre (proslashve
D9 D10 D12 og D13) paring Figur 87 Dette er gjort for aring ha proslashver med mest mulig likt
bruddbildeforloslashp for aring redusere feilkilder
Figur 87 Proslashver testet dynamisk
I Tabell 86 er dataene fra den dynamiske proslashvingen presentert I utgangspunktet skulle
det brukes R-verdi = 01 som er R-verdien DNV bruker men under proslashvingen viste det
seg at med saring lav R-verdi gikk proslashven relativt fort i kompresjon grunnet forlengelse
av proslashvene I de foslashrste syklene ble proslashvene utvidet nok i lengderetning til at de gikk i
kompresjon Derfor ble det valgt aring legge seg litt over R= 01 Ut fra erfaring fra de fem
foslashrste proslashvene er det valgt en minste toslashyning paring 04 mm som gir en toslashyning paring 027
R-verdien ligger i omraringdet paring 02 til 025 Proslashveresultatene som er presentert er de med
likt bruddforloslashp og er de data som er brukt for aring regne ut S-N kurven
36
Tabell 86 Data dynamisk utmatting
Proslashve kNmin kNmax mmmin mmmax Ant N ε log(N) log(ε)
D6 288 1150 04 19 4300 127 363 01047
D7 245 1180 04 2 1678 133 322 01264
D8 294 1140 05 2 1367 133 314 01296
D14 252 1285 04 22 643 147 281 01652
D15 261 1300 04 21 1292 140 311 01483
D16 235 1260 04 22 994 147 300 01692
D18 280 1290 04 22 977 147 299 01722
D19 280 1330 04 22 695 147 284 01742
D20 289 1380 04 22 937 147 297 01725
D21 245 1230 04 22 937 147 297 01655
D25 274 1120 04 19 2497 127 340 01088
D26 277 1120 04 19 2027 127 331 01047
Proslashvegeometri finnes i Appendix C
Figur 88 S-N Kurve
37
I Figur 88 er dataene fra den dynamiske testingen presentert logaritmisk
Regresjonslinjen viser at det er stor spredning paring proslashvene Punktene som passer best
paring regresjonslinjen er fra proslashve D15 og D19 Stigningstallet disse gir er regnet ut i
ligning 89
α= ∆ log(ε)
∆ log(N )= 01483minus01742
311minus284=minus01 (89)
831 Lineaeligr regresjon av dynamisk utmatting
I Tabell 87 er resultatet fra lineaeligr regresjonen fra datasettet med dynamisk utmatting
presentert β representerer estimatet paring helningen paring regresjonskurven og α
representerer estimatet til ldquoskjaeligring med y-aksenrdquo altsaring log(ε) Omregnet til ε er
starten paring kurven 1004758 = 299 Ved bruk av lineaeligr regresjon vil regresjonskurven
for dynamisk utmatting vaeligre som presentert i ligning 811 basert paring ligning 810 fra
DNV [2] Standardavviket til toslashyningen er 0048 og standardavviket paring helningen er
0015 Verdien R2 er 08322 noe som sier at regresjonslinjen passer godt til
datasettet
log(ε) = log(ε0 fatigue)minusα log(N ) (810)
log(ε) = log(299)minus0107log(N ) (811)
Tabell 87 Lineaeligr regresjon dynamisk utmatting
Parameter Estimat Standardavvik
α 047578 004755
β -010718 001522
R2 08322
38
Figur 89 Lineaeligr regresjon S-N Kurve
84 Endring av dynamisk regresjonskurve ved statisk
utmatting
For aring undersoslashke sammenhengen mellom statisk og dynamisk utmatting er det utfoslashrt
proslashver som foslashrst er belastet statisk over en gitt tid for deretter aring teste de samme
proslashvene under dynamisk utmatting Det ble bestemt at det skulle forsoslashkes aring belaste
proslashvene under statisk belastning med Miners sum = 075
Det har vist seg aring vaeligre vanskelig aring spesifisere noslashyaktig Miners sum paring bakgrunn av
dataene Det ble foslashrst proslashvd aring legge seg paring et nivaring utregnet med stress rupture kurven
Med en hoslashy last gikk flere proslashver i brudd relativt tidlig grunnet stor spredning
Maringten dette ble loslashst paring var aring se paring dataene fra stress rupture og legge seg paring et punkt
som er naeligr brudd Fra Tabell 82 er det en proslashve som er belastet med 19kN med t =1243 minutter og tre proslashver som er belastet med 185kN som har staringtt i henholdsvis
186 2340 og 6798 minutter Det er paring bakgrunn av disse dataene valgt aring legge seg paring
en last paring 1875kN i 100 minutter for aring vaeligre sikker paring at proslashvene ikke garingr i brudd og
allikevel ligger naeligr bruddgrensen De proslashvene som gikk i brudd foslashr 100 minutter var
garingtt er overfoslashrt til stress rupture dataene
39
Det har vaeligrt utfordrende aring definere noslashyaktig toslashyningsnivaring og ut fra kurvene kunne
proslashver med valgt belastning garing i brudd fra i underkant av 100 til 6000 minutter
I Tabell 88 og Tabell 89 er proslashvedataene fra testingen presentert med henholdsvis
AME 6000 INF premium marine resin is a preaccelerated non-thixotropic epoxyvinyl ester based infusion resin AME 6000 INF resin is used in construction of highperformance marine composites offering
- Superior laminate strength- High heat resistance- Good surface quality- Excellent hydrolysis resistance
Typical liquid resinproperties
Property at 23 C Value Unit MethodViscosity Brookfield (5 rpm) 250 mPas ISO 2555Viscosity Cone amp Plate 250 mPas ISO 2884Styrene content 35 SFS 4864Geltime (15Norox MCP-75) 35 min D006Geltime (03NLC-10+15Norox MCP-75) 120 min D006(See Additional information)
Typical cured resinproperties
Property Value Unit MethodPostcured for 2h at 60 CTensile Strength 81 MPa ASTM D-638Tensile Modulus 35 GPa ASTM D-638Tensile Elongation 42 ASTM D-638Flexural Strength 131 MPa ASTM D-790Flexural Modulus 37 GPa ASTM D-790Heat Deflection Temperature 79 C ASTM D-648 Postcured for 2 hours at 138 C Tensile Strength 89 MPa ASTM D-638Tensile Modulus 37 GPa ASTM D-638Tensile Elongation 35 ASTM D-638Flexural Strength 137 MPa ASTM D-790Flexural Modulus 38 GPa ASTM D-790Heat Deflection Temperature 124 C ASTM D-648
Application and use AME 6000 INF resin is especially recommended for marine applications using theinfusion process AME 6000 INF is designed as a premium resin for highperformance off-shore motor and sailing yachts that remain in the water for anextended period of time
Ashland is committed to continuous evolution oftechnology and service solutions that promote health safetyand environmental protection around the world
reg Registered trademark and trade trademark of Ashland Inc Registered service mark of the American Chemistry Council
AME 6000 INF premium marine resin complies with Lloyds Register of Shippingrules for construction of small crafts
Additional information For more information on curing characteristics of AME 6000 INF infusion resin andadjustment of inhibitor (NLC-10) and peroxide (MCP-75) levels for optimal curingplease contact your Ashland representative
Handling and storage It is highly recommended that all material is stored at stable temperature under 20C preferably indoors and away from sunlight Prolonged storage outside ofrecommended conditions can influence liquid resin properties like viscosity and geltime It is also strongly recommended to mix resin thoroughly before use Shelf lifeof AME 6000 INF is three (3) months
Notice All information presented herein is believed to be accurate and reliable and isoffered solely for your consideration investigation and verification The informationis not to be taken as an express or implied warranty or representation for whichAshland assumes legal responsibility Any warranties including warranties ofmerchantability or non-infringement of intellectual property rights of third partiesare herewith expressly excluded
Since the users product formulations specific use applications and conditions ofuse are beyond the control of Ashland Ashland makes no warranty orrepresentation regarding the results which may be obtained by the user It shall bethe responsibility of the user to determine the suitability of any of the productsmentioned for the users specific application
Ashland requests that the customer reads understands and complies with theinformation contained herein and the current Material Safety Data Sheet
More information EUROPEAN HEADQUARTERSCNumancia 185 8ordm 1a08034 BarcelonaSPAIN Phone +34 93 206 51 20Fax +34 93 204 13 02
Ashland is committed to continuous evolution oftechnology and service solutions that promote health safetyand environmental protection around the world
reg Registered trademark and trade trademark of Ashland Inc Registered service mark of the American Chemistry Council
SELCOM SRL via della Torre n 17 31010 FREGONA (TV) ITALY phone +39 0438 585166 modem fax +39 0438 585172 manual fax +39 0438 916049
cap soc EURO 10149000 cod fisc e pi IT 02369430265 trib Treviso n 33642 reg soc cciaa Treviso n 206094 M estero TV 028944 E-mail infoselcom-srlcom
MULTIAXIAL TECHNOLOGY (NCF) unidirectional amp stitched multiaxial fabrics in glass carbon aramid and hybrids for the composite industry internet wwwselcom-srlcom
TYPE APPROVED PRODUCT ndash CERTIFICATE NO K-4015
Confidentiality Statement The information data and charts embodied in this Technical Data Sheet (TDS) are strictly confidential and are supplied on the understanding that they will be held confidentially and not disclosed to third parties without the prior written consent of Selcom srl with registered office in 31010 Fregona (TV) ITALY-Via Della Torre no 17 ndashFor further info please contact Selcom srl at infoselcom-srlcom or fax to no +39 0438 58 51 72 91 60 49 SELCOM Srl is a weaver of technical textiles from continuous filaments (rovings) All information supplied by or on behalf of SELCOM Srl in relation to its products whether in the nature of data recommendations or otherwise has been given in good faith and in compliance with technical and commercial information supplied by raw materials (fibre) manufacturers All information aforementioned are supported by its own experience and believed reliable but SELCOM Srl declines all responsibility in respect of the application processing ore use of the aforementioned information or any consequence thereof The buyer undertakes all liability in respect of the application processing or use of the aforementioned information or product whose quality and other properties he shall verify or any consequence thereof SELCOM Srl believes that it is the user that shall determine the suitability of a product for its end-use and the user that assures all liability in connection therewith M10-1-02DOC Ed01-Rev00-120510
Technical Data Sheet
PRODUCT NAME UNIEUNIEUNIEUNIE1200M1200M1200M1200M100100100100 Unidirectional fabric 0ordm in ldquoErdquo glass
Codice 01111001200
Characteristics for fabric lunghezza rotolo - standard roll length mtl 50 plusmn 1 mtl
larghezza rotolo - standard roll width mm 1270 plusmn 10 mm
peso netto rotolo - net roll weight Kg 865 plusmn 3
allungamento a rottura mdash elongation at break 35 - 4
Determined from resin impregnated rovings according to ASTM D-2343These informations can be used for material selection purposes only Quality Assurance Fregona ligrave 180113 Ing Giovanni Fardin
NB THIS DOCUMENT IS COMPUTER GENERATED AND ITrsquoS VALID WITHOUT SIGNATURE
angle areal weight areal weight
tolerance grmsup2 tolerance
0ordm - L4 83 8 plusmn 3
0ordm plusmn 1ordm L4 4800 - 2400 1200 plusmn 3
90ordm plusmn 1ordm L4 300 50 plusmn 3
random - L4 2600 100 plusmn 3
- - 1358 plusmn 3
layers plan texfiber
Polyester yarn
TOTAL grmsup2
E glass PPG Roving 2002
E glass PPG Roving 2002
E glass PPG Roving 7864
59
Forord
Sammendrag
Innhold
Figurliste
Tabelliste
Innledning
Bakgrunn for oppgaven
Problemomraringde og forskersposlashrsmaringl
Avgrensing av masteroppgaven
Masteroppgavens oppbygning
Metode
Litteraturstudie
Laboratorieforsoslashk
Validitet og reliabilitet
Teori
Regler og forskrifter
Utmatting i fiberkompositter
S-N kurven
Miner - Palmgrens delskadehypotese
Utmatting i et lamina med last parallelt med fibrene
Reduksjon av statisk styrke grunnet permanent statisk belastning
Reduksjon av statisk styrke grunnet dynamisk belastning S-N kurven
Analyse av sammenhenger
Lineaeligr regresjon
Hvor god er modellen
Plateproduksjon paring NORSAFE
Resininjesering
Proslashvelegemer
Testmaskiner
Dynamisk strekkproslashvemaskin
Statisk strekkproslashvemaskin
Bestemmelse av fiberinnhold og lagoppbygging
Fiberinnhold prosedyre
Lagoppbygging
Teoretisk tykkelse
Resultat og analyse
Strekkfasthet
Stress rupture
Stress rupture basert paring maringlt toslashyning
Stress rupture basert paring estimert toslashyning
Lineaeligr regresjon av stress rupture
Utvikling av S-N kurve
Lineaeligr regresjon av dynamisk utmatting
Endring av dynamisk regresjonskurve ved statisk utmatting
Konklusjon
Forslag til videre arbeid
Litteraturliste
Appendix
Appendix Resultat fiberinnhold
Appendix Stress Rupture proslashvegeometri
Appendix Dynamisk utmatting proslashvegeometri
Appendix Statisk og deretter dynamisk utmatting proslashvegeometri
821 Stress rupture basert paring maringlt toslashyning
I Tabell 82 er dataene med maringlte toslashyninger fra stress rupture testene presentert
skjematisk
Tabell 82 Stress rupture data maringlt toslashyning
Nr N t [min] εmaringlt σ [MPa] log(σ) log(t) log(εmaringlt)
1 27189 05 35 10098 300 -027 054
2 21484 05 35 7979 290 -026 054
3 22000 94 33 8171 291 097 052
4 22000 05 32 8171 291 -030 050
5 21000 08 30 7799 289 -008 048
6 20000 225 30 7428 287 135 047
7 20000 31160 27 7428 287 349 043
8 19000 1243 28 7057 285 209 045
9 18500 23405 26 6871 284 337 042
10 18500 67980 26 6871 284 383 041
11 18001 973 30 6686 283 199 048
12 18500 1860 26 6871 284 227 042
13 20000 88 29 7428 287 094 046
14 19000 589 28 7057 285 177 045
15 19000 204 28 7057 285 231 045
Proslashvegeometri finnes i Appendix B
I Figur 83 er dataene presentert logaritmisk med en regresjonslinje som viser
helningen Som det fremgaringr av resultatene fra de maringlte verdiene passer
regresjonslinjen relativt bra med dataene Stigningstallet til dataene er utregnet og det
er tatt utgangspunkt i stigningstall mellom to punkter i grafen som ser ut til aring stemme
bra med regresjonslinjen Det er valgt foslashlgende fra Tabell 82 Proslashve nr 4 og 9
Stigningstallet mellom log(ε) og log(t ) er regnet ut som vist i ligning 82 Dette blir et
visuelt estimat og en mer noslashyaktig metode er lineaeligr regresjon Lineaeligr regresjon for
stress rupture er utfoslashrt i underkapittel 823
β= ∆ log(εmaringlt)
∆ log(t )= 042minus050
337minus (minus030)=minus0022 (82)
30
Figur 83 Stress rupture kurve maringlt
822 Stress rupture basert paring estimert toslashyning
Dataene i Tabell 83 vist nedenfor inneholder det samme som Tabell 82 men her er
toslashyningen basert paring estimert E-modul Estimert E-modul er regnet ut bakgrunn av
undersoslashkt fiberinnhold i proslashvene mengde fiber i 0 og antagelse om strekkfasthet i
fiberen paring 72GPa I de etterfoslashlgende ligninger vises beregning av henholdsvis estimert
E-modul og toslashyning
E = E f middotφ f middotφ f 0 (83)
derE er estimert E-modul
E f er fiberens strekkfasthet ihht datablad = 72GPa
φ f er volumprosent fiber
φ f 0 er volumprosent fiber i 0 lag = 0889
ε= σ
E(84)
31
Tabell 83 Stress rupture data estimert toslashyning
Nr N t [min] φ f E [Gpa] εest log(t) log(εest)
1 27189 05 05822 373 27 -027 043
2 21484 05 05677 363 22 -026 034
3 22000 94 05307 340 24 097 038
4 22000 05 05140 329 25 -030 040
5 21000 08 05192 332 23 -008 037
6 20000 225 05631 360 21 135 031
7 20000 31160 05259 337 22 349 034
8 19000 1243 05088 326 22 209 034
9 18500 23405 04948 317 22 337 034
10 18500 67980 04946 317 22 383 034
11 18001 973 05704 365 18 199 026
12 18500 1860 05301 3393 20 227 031
13 20000 88 05300 3392 22 094 034
14 19000 589 05133 3286 21 177 033
15 19000 204 05525 3536 20 231 030
Proslashvegeometri finnes i Appendix B
Figur 84 Stress rupture kurve estimert
32
Dataene er fremstilt med estimert toslashyning for aring se om avvik kunne begrunnes ved aring
korrelere toslashyningen med proslashvenes fiberinnhold Ut fra grafen i Figur 84 ser det ut til
at det er stoslashrre avvik med bruk av estimerte toslashyninger enn de maringlte Naringr en estimerer
toslashyningene basert paring fibervolum korreleres resultatene for en feilkilde og det er
naturlig aring tenke at avvikene skulle blitt redusert Proslashveresultatene fra testingen i
fiberinnhold varierer mye noe som kan bidra til at tallene ikke gir saring gode estimater
som tenkt I tillegg er det kun eacuten feilkilde som neglisjeres og det kan vaeligre andre
faktorer som bidrar til spredning Dersom en kunne korrelere for alle feilkilder ville
det muligens blitt et bedre estimat
Platene er produsert i produksjonshallen hos NORSAFE og dette er gjort manuelt
Proslashvestykkene er kuttet slipt og paringlimt tabs paring laboratoriet paring UiA Her inngaringr det
flere feilkilder som kan foslashre til avvik Fiberens retning og krumning spiller stor rolle paring
styrken og om ikke alle fiberene ligger helt rett vil dette bidra til variasjon
Stigningstallet β for de estimerte dataene er regnet ut i ligning 85 Dataene som er
valgt for aring regne ut stigningstallet er fra proslashvene som ser ut til aring passe best til
regresjonslinjen proslashve nr 5 og 8 Stigningstallet er foslashlgende
β= ∆ log(εest)
∆ log(t )= 034minus039
209minus (minus008)=minus0023 (85)
823 Lineaeligr regresjon av stress rupture
Ved aring utfoslashre en lineaeligr regresjon paring dataene faringr en et bedre estimat paring stigningstallet til
regresjonskurven Det er utfoslashrt lineaeligr regresjon for begge datasettene baringde med maringlte
og estimerte toslashyninger
Tabell 84 Lineaeligr regresjon av maringlte verdier stress rupture
Parameter Estimat Standardavvik
α 0510518 0008714
β -0026712 0004215
R2 07555
33
I Tabell 84 er resultatet fra lineaeligr regresjonen til datasettet med maringlte toslashyninger
presentert og i Figur 85 er regresjonen presentert grafisk β representerer estimatet paring
helningen paring regresjonskurven og α representerer estimatet til ldquoskjaeligring med
y-aksenrdquo altsaring log(ε) Omregnet til ε er starten paring kurven 100510518 = 324
Ved bruk av lineaeligr regresjon uten aring ta hensyn til standardavvik vil stress rupture
kurven vaeligre som vist i ligning 86 basert paring ligning 81 nevnt tidligere i kapittelet
Standardavviket til toslashyningen er 0008714 og standardavviket til helningen er
0004215 Desto naeligrmere 1 verdien R2 er desto mer sannsynlig er regresjonen
Verdien R2 er 07555 og sier at regresjonslinjen passer godt til datasettet
log(ε) = log(ε0 fatigue)minusβ log(t ) (81)
log(ε) = log(324)minus00267log(t ) (86)
Figur 85 Lineaeligr regresjon av maringlte data stress rupture
Kurve for stress rupture brukt videre i oppgaven er vist i ligning 87 Her brukes
stigningstallet fra lineaeligr regresjonen og ε0fatigue = 35 som er toslashyningen fra
strekkproslashvingen altsaring ved t = 0 Det er valgt aring bruke toslashyningen fra den siste
strekkproslashven da de tre foslashrste ble utfoslashrt med loslashs kontramutter i den nederste bakken
og det ikke er helt kontroll paring faktisk toslashyning
log(ε) = log(35)minus00267log(t ) (87)
34
I Tabell 85 er lineaeligr regresjonen fra de estimerte toslashyningene presentert skjematisk og
i Figur 86 er regresjonen presentert grafisk Regresjonskurven basert paring lineaeligr
regresjon av de estimerte toslashyningene er presentert i ligning 88 Regresjonskurvens
start er 100367293 = 234 Standardavviket til toslashyningen er 0014110 og standardavviket
til helningen er 0006825 Verdien R2 er 0302 Dette sier at regresjonen ikke er like bra
som for maringlte verdier I Figur 86 vises avvikene og det er tydelig at regresjonslinjen
ikke passer like godt som for maringlte toslashyninger i Figur 85
log(ε) = log(234)minus001362log(t ) (88)
Tabell 85 Lineaeligr regresjon av estimerte verdier stress rupture
Parameter Estimat Standardavvik
α 0367293 0014110
β -0016186 0006825
R2 0302
Figur 86 Lineaeligr regresjon av estimerte data stress rupture
35
83 Utvikling av S-N kurve
For aring se paring sammenhengen mellom dynamisk og statisk utmatting er det utviklet en
S-N kurve for materialet Som nevnt i teorikapittelet blir S-N kurven for kompositter
plottet med toslashyninger istedenfor spenninger
Bestemmelse av hvilke proslashver som var gjeldende etter testing har vaeligrt en utfordning
Det opplevdes ofte at bruddet oppstod i omraringdet der tabsen er paringlimt De proslashvene der
dette skjedde er utelatt fra resultatene for eksempel de fire proslashvene til hoslashyre (proslashve
D9 D10 D12 og D13) paring Figur 87 Dette er gjort for aring ha proslashver med mest mulig likt
bruddbildeforloslashp for aring redusere feilkilder
Figur 87 Proslashver testet dynamisk
I Tabell 86 er dataene fra den dynamiske proslashvingen presentert I utgangspunktet skulle
det brukes R-verdi = 01 som er R-verdien DNV bruker men under proslashvingen viste det
seg at med saring lav R-verdi gikk proslashven relativt fort i kompresjon grunnet forlengelse
av proslashvene I de foslashrste syklene ble proslashvene utvidet nok i lengderetning til at de gikk i
kompresjon Derfor ble det valgt aring legge seg litt over R= 01 Ut fra erfaring fra de fem
foslashrste proslashvene er det valgt en minste toslashyning paring 04 mm som gir en toslashyning paring 027
R-verdien ligger i omraringdet paring 02 til 025 Proslashveresultatene som er presentert er de med
likt bruddforloslashp og er de data som er brukt for aring regne ut S-N kurven
36
Tabell 86 Data dynamisk utmatting
Proslashve kNmin kNmax mmmin mmmax Ant N ε log(N) log(ε)
D6 288 1150 04 19 4300 127 363 01047
D7 245 1180 04 2 1678 133 322 01264
D8 294 1140 05 2 1367 133 314 01296
D14 252 1285 04 22 643 147 281 01652
D15 261 1300 04 21 1292 140 311 01483
D16 235 1260 04 22 994 147 300 01692
D18 280 1290 04 22 977 147 299 01722
D19 280 1330 04 22 695 147 284 01742
D20 289 1380 04 22 937 147 297 01725
D21 245 1230 04 22 937 147 297 01655
D25 274 1120 04 19 2497 127 340 01088
D26 277 1120 04 19 2027 127 331 01047
Proslashvegeometri finnes i Appendix C
Figur 88 S-N Kurve
37
I Figur 88 er dataene fra den dynamiske testingen presentert logaritmisk
Regresjonslinjen viser at det er stor spredning paring proslashvene Punktene som passer best
paring regresjonslinjen er fra proslashve D15 og D19 Stigningstallet disse gir er regnet ut i
ligning 89
α= ∆ log(ε)
∆ log(N )= 01483minus01742
311minus284=minus01 (89)
831 Lineaeligr regresjon av dynamisk utmatting
I Tabell 87 er resultatet fra lineaeligr regresjonen fra datasettet med dynamisk utmatting
presentert β representerer estimatet paring helningen paring regresjonskurven og α
representerer estimatet til ldquoskjaeligring med y-aksenrdquo altsaring log(ε) Omregnet til ε er
starten paring kurven 1004758 = 299 Ved bruk av lineaeligr regresjon vil regresjonskurven
for dynamisk utmatting vaeligre som presentert i ligning 811 basert paring ligning 810 fra
DNV [2] Standardavviket til toslashyningen er 0048 og standardavviket paring helningen er
0015 Verdien R2 er 08322 noe som sier at regresjonslinjen passer godt til
datasettet
log(ε) = log(ε0 fatigue)minusα log(N ) (810)
log(ε) = log(299)minus0107log(N ) (811)
Tabell 87 Lineaeligr regresjon dynamisk utmatting
Parameter Estimat Standardavvik
α 047578 004755
β -010718 001522
R2 08322
38
Figur 89 Lineaeligr regresjon S-N Kurve
84 Endring av dynamisk regresjonskurve ved statisk
utmatting
For aring undersoslashke sammenhengen mellom statisk og dynamisk utmatting er det utfoslashrt
proslashver som foslashrst er belastet statisk over en gitt tid for deretter aring teste de samme
proslashvene under dynamisk utmatting Det ble bestemt at det skulle forsoslashkes aring belaste
proslashvene under statisk belastning med Miners sum = 075
Det har vist seg aring vaeligre vanskelig aring spesifisere noslashyaktig Miners sum paring bakgrunn av
dataene Det ble foslashrst proslashvd aring legge seg paring et nivaring utregnet med stress rupture kurven
Med en hoslashy last gikk flere proslashver i brudd relativt tidlig grunnet stor spredning
Maringten dette ble loslashst paring var aring se paring dataene fra stress rupture og legge seg paring et punkt
som er naeligr brudd Fra Tabell 82 er det en proslashve som er belastet med 19kN med t =1243 minutter og tre proslashver som er belastet med 185kN som har staringtt i henholdsvis
186 2340 og 6798 minutter Det er paring bakgrunn av disse dataene valgt aring legge seg paring
en last paring 1875kN i 100 minutter for aring vaeligre sikker paring at proslashvene ikke garingr i brudd og
allikevel ligger naeligr bruddgrensen De proslashvene som gikk i brudd foslashr 100 minutter var
garingtt er overfoslashrt til stress rupture dataene
39
Det har vaeligrt utfordrende aring definere noslashyaktig toslashyningsnivaring og ut fra kurvene kunne
proslashver med valgt belastning garing i brudd fra i underkant av 100 til 6000 minutter
I Tabell 88 og Tabell 89 er proslashvedataene fra testingen presentert med henholdsvis
AME 6000 INF premium marine resin is a preaccelerated non-thixotropic epoxyvinyl ester based infusion resin AME 6000 INF resin is used in construction of highperformance marine composites offering
- Superior laminate strength- High heat resistance- Good surface quality- Excellent hydrolysis resistance
Typical liquid resinproperties
Property at 23 C Value Unit MethodViscosity Brookfield (5 rpm) 250 mPas ISO 2555Viscosity Cone amp Plate 250 mPas ISO 2884Styrene content 35 SFS 4864Geltime (15Norox MCP-75) 35 min D006Geltime (03NLC-10+15Norox MCP-75) 120 min D006(See Additional information)
Typical cured resinproperties
Property Value Unit MethodPostcured for 2h at 60 CTensile Strength 81 MPa ASTM D-638Tensile Modulus 35 GPa ASTM D-638Tensile Elongation 42 ASTM D-638Flexural Strength 131 MPa ASTM D-790Flexural Modulus 37 GPa ASTM D-790Heat Deflection Temperature 79 C ASTM D-648 Postcured for 2 hours at 138 C Tensile Strength 89 MPa ASTM D-638Tensile Modulus 37 GPa ASTM D-638Tensile Elongation 35 ASTM D-638Flexural Strength 137 MPa ASTM D-790Flexural Modulus 38 GPa ASTM D-790Heat Deflection Temperature 124 C ASTM D-648
Application and use AME 6000 INF resin is especially recommended for marine applications using theinfusion process AME 6000 INF is designed as a premium resin for highperformance off-shore motor and sailing yachts that remain in the water for anextended period of time
Ashland is committed to continuous evolution oftechnology and service solutions that promote health safetyand environmental protection around the world
reg Registered trademark and trade trademark of Ashland Inc Registered service mark of the American Chemistry Council
AME 6000 INF premium marine resin complies with Lloyds Register of Shippingrules for construction of small crafts
Additional information For more information on curing characteristics of AME 6000 INF infusion resin andadjustment of inhibitor (NLC-10) and peroxide (MCP-75) levels for optimal curingplease contact your Ashland representative
Handling and storage It is highly recommended that all material is stored at stable temperature under 20C preferably indoors and away from sunlight Prolonged storage outside ofrecommended conditions can influence liquid resin properties like viscosity and geltime It is also strongly recommended to mix resin thoroughly before use Shelf lifeof AME 6000 INF is three (3) months
Notice All information presented herein is believed to be accurate and reliable and isoffered solely for your consideration investigation and verification The informationis not to be taken as an express or implied warranty or representation for whichAshland assumes legal responsibility Any warranties including warranties ofmerchantability or non-infringement of intellectual property rights of third partiesare herewith expressly excluded
Since the users product formulations specific use applications and conditions ofuse are beyond the control of Ashland Ashland makes no warranty orrepresentation regarding the results which may be obtained by the user It shall bethe responsibility of the user to determine the suitability of any of the productsmentioned for the users specific application
Ashland requests that the customer reads understands and complies with theinformation contained herein and the current Material Safety Data Sheet
More information EUROPEAN HEADQUARTERSCNumancia 185 8ordm 1a08034 BarcelonaSPAIN Phone +34 93 206 51 20Fax +34 93 204 13 02
Ashland is committed to continuous evolution oftechnology and service solutions that promote health safetyand environmental protection around the world
reg Registered trademark and trade trademark of Ashland Inc Registered service mark of the American Chemistry Council
SELCOM SRL via della Torre n 17 31010 FREGONA (TV) ITALY phone +39 0438 585166 modem fax +39 0438 585172 manual fax +39 0438 916049
cap soc EURO 10149000 cod fisc e pi IT 02369430265 trib Treviso n 33642 reg soc cciaa Treviso n 206094 M estero TV 028944 E-mail infoselcom-srlcom
MULTIAXIAL TECHNOLOGY (NCF) unidirectional amp stitched multiaxial fabrics in glass carbon aramid and hybrids for the composite industry internet wwwselcom-srlcom
TYPE APPROVED PRODUCT ndash CERTIFICATE NO K-4015
Confidentiality Statement The information data and charts embodied in this Technical Data Sheet (TDS) are strictly confidential and are supplied on the understanding that they will be held confidentially and not disclosed to third parties without the prior written consent of Selcom srl with registered office in 31010 Fregona (TV) ITALY-Via Della Torre no 17 ndashFor further info please contact Selcom srl at infoselcom-srlcom or fax to no +39 0438 58 51 72 91 60 49 SELCOM Srl is a weaver of technical textiles from continuous filaments (rovings) All information supplied by or on behalf of SELCOM Srl in relation to its products whether in the nature of data recommendations or otherwise has been given in good faith and in compliance with technical and commercial information supplied by raw materials (fibre) manufacturers All information aforementioned are supported by its own experience and believed reliable but SELCOM Srl declines all responsibility in respect of the application processing ore use of the aforementioned information or any consequence thereof The buyer undertakes all liability in respect of the application processing or use of the aforementioned information or product whose quality and other properties he shall verify or any consequence thereof SELCOM Srl believes that it is the user that shall determine the suitability of a product for its end-use and the user that assures all liability in connection therewith M10-1-02DOC Ed01-Rev00-120510
Technical Data Sheet
PRODUCT NAME UNIEUNIEUNIEUNIE1200M1200M1200M1200M100100100100 Unidirectional fabric 0ordm in ldquoErdquo glass
Codice 01111001200
Characteristics for fabric lunghezza rotolo - standard roll length mtl 50 plusmn 1 mtl
larghezza rotolo - standard roll width mm 1270 plusmn 10 mm
peso netto rotolo - net roll weight Kg 865 plusmn 3
allungamento a rottura mdash elongation at break 35 - 4
Determined from resin impregnated rovings according to ASTM D-2343These informations can be used for material selection purposes only Quality Assurance Fregona ligrave 180113 Ing Giovanni Fardin
NB THIS DOCUMENT IS COMPUTER GENERATED AND ITrsquoS VALID WITHOUT SIGNATURE
angle areal weight areal weight
tolerance grmsup2 tolerance
0ordm - L4 83 8 plusmn 3
0ordm plusmn 1ordm L4 4800 - 2400 1200 plusmn 3
90ordm plusmn 1ordm L4 300 50 plusmn 3
random - L4 2600 100 plusmn 3
- - 1358 plusmn 3
layers plan texfiber
Polyester yarn
TOTAL grmsup2
E glass PPG Roving 2002
E glass PPG Roving 2002
E glass PPG Roving 7864
59
Forord
Sammendrag
Innhold
Figurliste
Tabelliste
Innledning
Bakgrunn for oppgaven
Problemomraringde og forskersposlashrsmaringl
Avgrensing av masteroppgaven
Masteroppgavens oppbygning
Metode
Litteraturstudie
Laboratorieforsoslashk
Validitet og reliabilitet
Teori
Regler og forskrifter
Utmatting i fiberkompositter
S-N kurven
Miner - Palmgrens delskadehypotese
Utmatting i et lamina med last parallelt med fibrene
Reduksjon av statisk styrke grunnet permanent statisk belastning
Reduksjon av statisk styrke grunnet dynamisk belastning S-N kurven
Analyse av sammenhenger
Lineaeligr regresjon
Hvor god er modellen
Plateproduksjon paring NORSAFE
Resininjesering
Proslashvelegemer
Testmaskiner
Dynamisk strekkproslashvemaskin
Statisk strekkproslashvemaskin
Bestemmelse av fiberinnhold og lagoppbygging
Fiberinnhold prosedyre
Lagoppbygging
Teoretisk tykkelse
Resultat og analyse
Strekkfasthet
Stress rupture
Stress rupture basert paring maringlt toslashyning
Stress rupture basert paring estimert toslashyning
Lineaeligr regresjon av stress rupture
Utvikling av S-N kurve
Lineaeligr regresjon av dynamisk utmatting
Endring av dynamisk regresjonskurve ved statisk utmatting
Konklusjon
Forslag til videre arbeid
Litteraturliste
Appendix
Appendix Resultat fiberinnhold
Appendix Stress Rupture proslashvegeometri
Appendix Dynamisk utmatting proslashvegeometri
Appendix Statisk og deretter dynamisk utmatting proslashvegeometri
821 Stress rupture basert paring maringlt toslashyning
I Tabell 82 er dataene med maringlte toslashyninger fra stress rupture testene presentert
skjematisk
Tabell 82 Stress rupture data maringlt toslashyning
Nr N t [min] εmaringlt σ [MPa] log(σ) log(t) log(εmaringlt)
1 27189 05 35 10098 300 -027 054
2 21484 05 35 7979 290 -026 054
3 22000 94 33 8171 291 097 052
4 22000 05 32 8171 291 -030 050
5 21000 08 30 7799 289 -008 048
6 20000 225 30 7428 287 135 047
7 20000 31160 27 7428 287 349 043
8 19000 1243 28 7057 285 209 045
9 18500 23405 26 6871 284 337 042
10 18500 67980 26 6871 284 383 041
11 18001 973 30 6686 283 199 048
12 18500 1860 26 6871 284 227 042
13 20000 88 29 7428 287 094 046
14 19000 589 28 7057 285 177 045
15 19000 204 28 7057 285 231 045
Proslashvegeometri finnes i Appendix B
I Figur 83 er dataene presentert logaritmisk med en regresjonslinje som viser
helningen Som det fremgaringr av resultatene fra de maringlte verdiene passer
regresjonslinjen relativt bra med dataene Stigningstallet til dataene er utregnet og det
er tatt utgangspunkt i stigningstall mellom to punkter i grafen som ser ut til aring stemme
bra med regresjonslinjen Det er valgt foslashlgende fra Tabell 82 Proslashve nr 4 og 9
Stigningstallet mellom log(ε) og log(t ) er regnet ut som vist i ligning 82 Dette blir et
visuelt estimat og en mer noslashyaktig metode er lineaeligr regresjon Lineaeligr regresjon for
stress rupture er utfoslashrt i underkapittel 823
β= ∆ log(εmaringlt)
∆ log(t )= 042minus050
337minus (minus030)=minus0022 (82)
30
Figur 83 Stress rupture kurve maringlt
822 Stress rupture basert paring estimert toslashyning
Dataene i Tabell 83 vist nedenfor inneholder det samme som Tabell 82 men her er
toslashyningen basert paring estimert E-modul Estimert E-modul er regnet ut bakgrunn av
undersoslashkt fiberinnhold i proslashvene mengde fiber i 0 og antagelse om strekkfasthet i
fiberen paring 72GPa I de etterfoslashlgende ligninger vises beregning av henholdsvis estimert
E-modul og toslashyning
E = E f middotφ f middotφ f 0 (83)
derE er estimert E-modul
E f er fiberens strekkfasthet ihht datablad = 72GPa
φ f er volumprosent fiber
φ f 0 er volumprosent fiber i 0 lag = 0889
ε= σ
E(84)
31
Tabell 83 Stress rupture data estimert toslashyning
Nr N t [min] φ f E [Gpa] εest log(t) log(εest)
1 27189 05 05822 373 27 -027 043
2 21484 05 05677 363 22 -026 034
3 22000 94 05307 340 24 097 038
4 22000 05 05140 329 25 -030 040
5 21000 08 05192 332 23 -008 037
6 20000 225 05631 360 21 135 031
7 20000 31160 05259 337 22 349 034
8 19000 1243 05088 326 22 209 034
9 18500 23405 04948 317 22 337 034
10 18500 67980 04946 317 22 383 034
11 18001 973 05704 365 18 199 026
12 18500 1860 05301 3393 20 227 031
13 20000 88 05300 3392 22 094 034
14 19000 589 05133 3286 21 177 033
15 19000 204 05525 3536 20 231 030
Proslashvegeometri finnes i Appendix B
Figur 84 Stress rupture kurve estimert
32
Dataene er fremstilt med estimert toslashyning for aring se om avvik kunne begrunnes ved aring
korrelere toslashyningen med proslashvenes fiberinnhold Ut fra grafen i Figur 84 ser det ut til
at det er stoslashrre avvik med bruk av estimerte toslashyninger enn de maringlte Naringr en estimerer
toslashyningene basert paring fibervolum korreleres resultatene for en feilkilde og det er
naturlig aring tenke at avvikene skulle blitt redusert Proslashveresultatene fra testingen i
fiberinnhold varierer mye noe som kan bidra til at tallene ikke gir saring gode estimater
som tenkt I tillegg er det kun eacuten feilkilde som neglisjeres og det kan vaeligre andre
faktorer som bidrar til spredning Dersom en kunne korrelere for alle feilkilder ville
det muligens blitt et bedre estimat
Platene er produsert i produksjonshallen hos NORSAFE og dette er gjort manuelt
Proslashvestykkene er kuttet slipt og paringlimt tabs paring laboratoriet paring UiA Her inngaringr det
flere feilkilder som kan foslashre til avvik Fiberens retning og krumning spiller stor rolle paring
styrken og om ikke alle fiberene ligger helt rett vil dette bidra til variasjon
Stigningstallet β for de estimerte dataene er regnet ut i ligning 85 Dataene som er
valgt for aring regne ut stigningstallet er fra proslashvene som ser ut til aring passe best til
regresjonslinjen proslashve nr 5 og 8 Stigningstallet er foslashlgende
β= ∆ log(εest)
∆ log(t )= 034minus039
209minus (minus008)=minus0023 (85)
823 Lineaeligr regresjon av stress rupture
Ved aring utfoslashre en lineaeligr regresjon paring dataene faringr en et bedre estimat paring stigningstallet til
regresjonskurven Det er utfoslashrt lineaeligr regresjon for begge datasettene baringde med maringlte
og estimerte toslashyninger
Tabell 84 Lineaeligr regresjon av maringlte verdier stress rupture
Parameter Estimat Standardavvik
α 0510518 0008714
β -0026712 0004215
R2 07555
33
I Tabell 84 er resultatet fra lineaeligr regresjonen til datasettet med maringlte toslashyninger
presentert og i Figur 85 er regresjonen presentert grafisk β representerer estimatet paring
helningen paring regresjonskurven og α representerer estimatet til ldquoskjaeligring med
y-aksenrdquo altsaring log(ε) Omregnet til ε er starten paring kurven 100510518 = 324
Ved bruk av lineaeligr regresjon uten aring ta hensyn til standardavvik vil stress rupture
kurven vaeligre som vist i ligning 86 basert paring ligning 81 nevnt tidligere i kapittelet
Standardavviket til toslashyningen er 0008714 og standardavviket til helningen er
0004215 Desto naeligrmere 1 verdien R2 er desto mer sannsynlig er regresjonen
Verdien R2 er 07555 og sier at regresjonslinjen passer godt til datasettet
log(ε) = log(ε0 fatigue)minusβ log(t ) (81)
log(ε) = log(324)minus00267log(t ) (86)
Figur 85 Lineaeligr regresjon av maringlte data stress rupture
Kurve for stress rupture brukt videre i oppgaven er vist i ligning 87 Her brukes
stigningstallet fra lineaeligr regresjonen og ε0fatigue = 35 som er toslashyningen fra
strekkproslashvingen altsaring ved t = 0 Det er valgt aring bruke toslashyningen fra den siste
strekkproslashven da de tre foslashrste ble utfoslashrt med loslashs kontramutter i den nederste bakken
og det ikke er helt kontroll paring faktisk toslashyning
log(ε) = log(35)minus00267log(t ) (87)
34
I Tabell 85 er lineaeligr regresjonen fra de estimerte toslashyningene presentert skjematisk og
i Figur 86 er regresjonen presentert grafisk Regresjonskurven basert paring lineaeligr
regresjon av de estimerte toslashyningene er presentert i ligning 88 Regresjonskurvens
start er 100367293 = 234 Standardavviket til toslashyningen er 0014110 og standardavviket
til helningen er 0006825 Verdien R2 er 0302 Dette sier at regresjonen ikke er like bra
som for maringlte verdier I Figur 86 vises avvikene og det er tydelig at regresjonslinjen
ikke passer like godt som for maringlte toslashyninger i Figur 85
log(ε) = log(234)minus001362log(t ) (88)
Tabell 85 Lineaeligr regresjon av estimerte verdier stress rupture
Parameter Estimat Standardavvik
α 0367293 0014110
β -0016186 0006825
R2 0302
Figur 86 Lineaeligr regresjon av estimerte data stress rupture
35
83 Utvikling av S-N kurve
For aring se paring sammenhengen mellom dynamisk og statisk utmatting er det utviklet en
S-N kurve for materialet Som nevnt i teorikapittelet blir S-N kurven for kompositter
plottet med toslashyninger istedenfor spenninger
Bestemmelse av hvilke proslashver som var gjeldende etter testing har vaeligrt en utfordning
Det opplevdes ofte at bruddet oppstod i omraringdet der tabsen er paringlimt De proslashvene der
dette skjedde er utelatt fra resultatene for eksempel de fire proslashvene til hoslashyre (proslashve
D9 D10 D12 og D13) paring Figur 87 Dette er gjort for aring ha proslashver med mest mulig likt
bruddbildeforloslashp for aring redusere feilkilder
Figur 87 Proslashver testet dynamisk
I Tabell 86 er dataene fra den dynamiske proslashvingen presentert I utgangspunktet skulle
det brukes R-verdi = 01 som er R-verdien DNV bruker men under proslashvingen viste det
seg at med saring lav R-verdi gikk proslashven relativt fort i kompresjon grunnet forlengelse
av proslashvene I de foslashrste syklene ble proslashvene utvidet nok i lengderetning til at de gikk i
kompresjon Derfor ble det valgt aring legge seg litt over R= 01 Ut fra erfaring fra de fem
foslashrste proslashvene er det valgt en minste toslashyning paring 04 mm som gir en toslashyning paring 027
R-verdien ligger i omraringdet paring 02 til 025 Proslashveresultatene som er presentert er de med
likt bruddforloslashp og er de data som er brukt for aring regne ut S-N kurven
36
Tabell 86 Data dynamisk utmatting
Proslashve kNmin kNmax mmmin mmmax Ant N ε log(N) log(ε)
D6 288 1150 04 19 4300 127 363 01047
D7 245 1180 04 2 1678 133 322 01264
D8 294 1140 05 2 1367 133 314 01296
D14 252 1285 04 22 643 147 281 01652
D15 261 1300 04 21 1292 140 311 01483
D16 235 1260 04 22 994 147 300 01692
D18 280 1290 04 22 977 147 299 01722
D19 280 1330 04 22 695 147 284 01742
D20 289 1380 04 22 937 147 297 01725
D21 245 1230 04 22 937 147 297 01655
D25 274 1120 04 19 2497 127 340 01088
D26 277 1120 04 19 2027 127 331 01047
Proslashvegeometri finnes i Appendix C
Figur 88 S-N Kurve
37
I Figur 88 er dataene fra den dynamiske testingen presentert logaritmisk
Regresjonslinjen viser at det er stor spredning paring proslashvene Punktene som passer best
paring regresjonslinjen er fra proslashve D15 og D19 Stigningstallet disse gir er regnet ut i
ligning 89
α= ∆ log(ε)
∆ log(N )= 01483minus01742
311minus284=minus01 (89)
831 Lineaeligr regresjon av dynamisk utmatting
I Tabell 87 er resultatet fra lineaeligr regresjonen fra datasettet med dynamisk utmatting
presentert β representerer estimatet paring helningen paring regresjonskurven og α
representerer estimatet til ldquoskjaeligring med y-aksenrdquo altsaring log(ε) Omregnet til ε er
starten paring kurven 1004758 = 299 Ved bruk av lineaeligr regresjon vil regresjonskurven
for dynamisk utmatting vaeligre som presentert i ligning 811 basert paring ligning 810 fra
DNV [2] Standardavviket til toslashyningen er 0048 og standardavviket paring helningen er
0015 Verdien R2 er 08322 noe som sier at regresjonslinjen passer godt til
datasettet
log(ε) = log(ε0 fatigue)minusα log(N ) (810)
log(ε) = log(299)minus0107log(N ) (811)
Tabell 87 Lineaeligr regresjon dynamisk utmatting
Parameter Estimat Standardavvik
α 047578 004755
β -010718 001522
R2 08322
38
Figur 89 Lineaeligr regresjon S-N Kurve
84 Endring av dynamisk regresjonskurve ved statisk
utmatting
For aring undersoslashke sammenhengen mellom statisk og dynamisk utmatting er det utfoslashrt
proslashver som foslashrst er belastet statisk over en gitt tid for deretter aring teste de samme
proslashvene under dynamisk utmatting Det ble bestemt at det skulle forsoslashkes aring belaste
proslashvene under statisk belastning med Miners sum = 075
Det har vist seg aring vaeligre vanskelig aring spesifisere noslashyaktig Miners sum paring bakgrunn av
dataene Det ble foslashrst proslashvd aring legge seg paring et nivaring utregnet med stress rupture kurven
Med en hoslashy last gikk flere proslashver i brudd relativt tidlig grunnet stor spredning
Maringten dette ble loslashst paring var aring se paring dataene fra stress rupture og legge seg paring et punkt
som er naeligr brudd Fra Tabell 82 er det en proslashve som er belastet med 19kN med t =1243 minutter og tre proslashver som er belastet med 185kN som har staringtt i henholdsvis
186 2340 og 6798 minutter Det er paring bakgrunn av disse dataene valgt aring legge seg paring
en last paring 1875kN i 100 minutter for aring vaeligre sikker paring at proslashvene ikke garingr i brudd og
allikevel ligger naeligr bruddgrensen De proslashvene som gikk i brudd foslashr 100 minutter var
garingtt er overfoslashrt til stress rupture dataene
39
Det har vaeligrt utfordrende aring definere noslashyaktig toslashyningsnivaring og ut fra kurvene kunne
proslashver med valgt belastning garing i brudd fra i underkant av 100 til 6000 minutter
I Tabell 88 og Tabell 89 er proslashvedataene fra testingen presentert med henholdsvis
AME 6000 INF premium marine resin is a preaccelerated non-thixotropic epoxyvinyl ester based infusion resin AME 6000 INF resin is used in construction of highperformance marine composites offering
- Superior laminate strength- High heat resistance- Good surface quality- Excellent hydrolysis resistance
Typical liquid resinproperties
Property at 23 C Value Unit MethodViscosity Brookfield (5 rpm) 250 mPas ISO 2555Viscosity Cone amp Plate 250 mPas ISO 2884Styrene content 35 SFS 4864Geltime (15Norox MCP-75) 35 min D006Geltime (03NLC-10+15Norox MCP-75) 120 min D006(See Additional information)
Typical cured resinproperties
Property Value Unit MethodPostcured for 2h at 60 CTensile Strength 81 MPa ASTM D-638Tensile Modulus 35 GPa ASTM D-638Tensile Elongation 42 ASTM D-638Flexural Strength 131 MPa ASTM D-790Flexural Modulus 37 GPa ASTM D-790Heat Deflection Temperature 79 C ASTM D-648 Postcured for 2 hours at 138 C Tensile Strength 89 MPa ASTM D-638Tensile Modulus 37 GPa ASTM D-638Tensile Elongation 35 ASTM D-638Flexural Strength 137 MPa ASTM D-790Flexural Modulus 38 GPa ASTM D-790Heat Deflection Temperature 124 C ASTM D-648
Application and use AME 6000 INF resin is especially recommended for marine applications using theinfusion process AME 6000 INF is designed as a premium resin for highperformance off-shore motor and sailing yachts that remain in the water for anextended period of time
Ashland is committed to continuous evolution oftechnology and service solutions that promote health safetyand environmental protection around the world
reg Registered trademark and trade trademark of Ashland Inc Registered service mark of the American Chemistry Council
AME 6000 INF premium marine resin complies with Lloyds Register of Shippingrules for construction of small crafts
Additional information For more information on curing characteristics of AME 6000 INF infusion resin andadjustment of inhibitor (NLC-10) and peroxide (MCP-75) levels for optimal curingplease contact your Ashland representative
Handling and storage It is highly recommended that all material is stored at stable temperature under 20C preferably indoors and away from sunlight Prolonged storage outside ofrecommended conditions can influence liquid resin properties like viscosity and geltime It is also strongly recommended to mix resin thoroughly before use Shelf lifeof AME 6000 INF is three (3) months
Notice All information presented herein is believed to be accurate and reliable and isoffered solely for your consideration investigation and verification The informationis not to be taken as an express or implied warranty or representation for whichAshland assumes legal responsibility Any warranties including warranties ofmerchantability or non-infringement of intellectual property rights of third partiesare herewith expressly excluded
Since the users product formulations specific use applications and conditions ofuse are beyond the control of Ashland Ashland makes no warranty orrepresentation regarding the results which may be obtained by the user It shall bethe responsibility of the user to determine the suitability of any of the productsmentioned for the users specific application
Ashland requests that the customer reads understands and complies with theinformation contained herein and the current Material Safety Data Sheet
More information EUROPEAN HEADQUARTERSCNumancia 185 8ordm 1a08034 BarcelonaSPAIN Phone +34 93 206 51 20Fax +34 93 204 13 02
Ashland is committed to continuous evolution oftechnology and service solutions that promote health safetyand environmental protection around the world
reg Registered trademark and trade trademark of Ashland Inc Registered service mark of the American Chemistry Council
SELCOM SRL via della Torre n 17 31010 FREGONA (TV) ITALY phone +39 0438 585166 modem fax +39 0438 585172 manual fax +39 0438 916049
cap soc EURO 10149000 cod fisc e pi IT 02369430265 trib Treviso n 33642 reg soc cciaa Treviso n 206094 M estero TV 028944 E-mail infoselcom-srlcom
MULTIAXIAL TECHNOLOGY (NCF) unidirectional amp stitched multiaxial fabrics in glass carbon aramid and hybrids for the composite industry internet wwwselcom-srlcom
TYPE APPROVED PRODUCT ndash CERTIFICATE NO K-4015
Confidentiality Statement The information data and charts embodied in this Technical Data Sheet (TDS) are strictly confidential and are supplied on the understanding that they will be held confidentially and not disclosed to third parties without the prior written consent of Selcom srl with registered office in 31010 Fregona (TV) ITALY-Via Della Torre no 17 ndashFor further info please contact Selcom srl at infoselcom-srlcom or fax to no +39 0438 58 51 72 91 60 49 SELCOM Srl is a weaver of technical textiles from continuous filaments (rovings) All information supplied by or on behalf of SELCOM Srl in relation to its products whether in the nature of data recommendations or otherwise has been given in good faith and in compliance with technical and commercial information supplied by raw materials (fibre) manufacturers All information aforementioned are supported by its own experience and believed reliable but SELCOM Srl declines all responsibility in respect of the application processing ore use of the aforementioned information or any consequence thereof The buyer undertakes all liability in respect of the application processing or use of the aforementioned information or product whose quality and other properties he shall verify or any consequence thereof SELCOM Srl believes that it is the user that shall determine the suitability of a product for its end-use and the user that assures all liability in connection therewith M10-1-02DOC Ed01-Rev00-120510
Technical Data Sheet
PRODUCT NAME UNIEUNIEUNIEUNIE1200M1200M1200M1200M100100100100 Unidirectional fabric 0ordm in ldquoErdquo glass
Codice 01111001200
Characteristics for fabric lunghezza rotolo - standard roll length mtl 50 plusmn 1 mtl
larghezza rotolo - standard roll width mm 1270 plusmn 10 mm
peso netto rotolo - net roll weight Kg 865 plusmn 3
allungamento a rottura mdash elongation at break 35 - 4
Determined from resin impregnated rovings according to ASTM D-2343These informations can be used for material selection purposes only Quality Assurance Fregona ligrave 180113 Ing Giovanni Fardin
NB THIS DOCUMENT IS COMPUTER GENERATED AND ITrsquoS VALID WITHOUT SIGNATURE
angle areal weight areal weight
tolerance grmsup2 tolerance
0ordm - L4 83 8 plusmn 3
0ordm plusmn 1ordm L4 4800 - 2400 1200 plusmn 3
90ordm plusmn 1ordm L4 300 50 plusmn 3
random - L4 2600 100 plusmn 3
- - 1358 plusmn 3
layers plan texfiber
Polyester yarn
TOTAL grmsup2
E glass PPG Roving 2002
E glass PPG Roving 2002
E glass PPG Roving 7864
59
Forord
Sammendrag
Innhold
Figurliste
Tabelliste
Innledning
Bakgrunn for oppgaven
Problemomraringde og forskersposlashrsmaringl
Avgrensing av masteroppgaven
Masteroppgavens oppbygning
Metode
Litteraturstudie
Laboratorieforsoslashk
Validitet og reliabilitet
Teori
Regler og forskrifter
Utmatting i fiberkompositter
S-N kurven
Miner - Palmgrens delskadehypotese
Utmatting i et lamina med last parallelt med fibrene
Reduksjon av statisk styrke grunnet permanent statisk belastning
Reduksjon av statisk styrke grunnet dynamisk belastning S-N kurven
Analyse av sammenhenger
Lineaeligr regresjon
Hvor god er modellen
Plateproduksjon paring NORSAFE
Resininjesering
Proslashvelegemer
Testmaskiner
Dynamisk strekkproslashvemaskin
Statisk strekkproslashvemaskin
Bestemmelse av fiberinnhold og lagoppbygging
Fiberinnhold prosedyre
Lagoppbygging
Teoretisk tykkelse
Resultat og analyse
Strekkfasthet
Stress rupture
Stress rupture basert paring maringlt toslashyning
Stress rupture basert paring estimert toslashyning
Lineaeligr regresjon av stress rupture
Utvikling av S-N kurve
Lineaeligr regresjon av dynamisk utmatting
Endring av dynamisk regresjonskurve ved statisk utmatting
Konklusjon
Forslag til videre arbeid
Litteraturliste
Appendix
Appendix Resultat fiberinnhold
Appendix Stress Rupture proslashvegeometri
Appendix Dynamisk utmatting proslashvegeometri
Appendix Statisk og deretter dynamisk utmatting proslashvegeometri
821 Stress rupture basert paring maringlt toslashyning
I Tabell 82 er dataene med maringlte toslashyninger fra stress rupture testene presentert
skjematisk
Tabell 82 Stress rupture data maringlt toslashyning
Nr N t [min] εmaringlt σ [MPa] log(σ) log(t) log(εmaringlt)
1 27189 05 35 10098 300 -027 054
2 21484 05 35 7979 290 -026 054
3 22000 94 33 8171 291 097 052
4 22000 05 32 8171 291 -030 050
5 21000 08 30 7799 289 -008 048
6 20000 225 30 7428 287 135 047
7 20000 31160 27 7428 287 349 043
8 19000 1243 28 7057 285 209 045
9 18500 23405 26 6871 284 337 042
10 18500 67980 26 6871 284 383 041
11 18001 973 30 6686 283 199 048
12 18500 1860 26 6871 284 227 042
13 20000 88 29 7428 287 094 046
14 19000 589 28 7057 285 177 045
15 19000 204 28 7057 285 231 045
Proslashvegeometri finnes i Appendix B
I Figur 83 er dataene presentert logaritmisk med en regresjonslinje som viser
helningen Som det fremgaringr av resultatene fra de maringlte verdiene passer
regresjonslinjen relativt bra med dataene Stigningstallet til dataene er utregnet og det
er tatt utgangspunkt i stigningstall mellom to punkter i grafen som ser ut til aring stemme
bra med regresjonslinjen Det er valgt foslashlgende fra Tabell 82 Proslashve nr 4 og 9
Stigningstallet mellom log(ε) og log(t ) er regnet ut som vist i ligning 82 Dette blir et
visuelt estimat og en mer noslashyaktig metode er lineaeligr regresjon Lineaeligr regresjon for
stress rupture er utfoslashrt i underkapittel 823
β= ∆ log(εmaringlt)
∆ log(t )= 042minus050
337minus (minus030)=minus0022 (82)
30
Figur 83 Stress rupture kurve maringlt
822 Stress rupture basert paring estimert toslashyning
Dataene i Tabell 83 vist nedenfor inneholder det samme som Tabell 82 men her er
toslashyningen basert paring estimert E-modul Estimert E-modul er regnet ut bakgrunn av
undersoslashkt fiberinnhold i proslashvene mengde fiber i 0 og antagelse om strekkfasthet i
fiberen paring 72GPa I de etterfoslashlgende ligninger vises beregning av henholdsvis estimert
E-modul og toslashyning
E = E f middotφ f middotφ f 0 (83)
derE er estimert E-modul
E f er fiberens strekkfasthet ihht datablad = 72GPa
φ f er volumprosent fiber
φ f 0 er volumprosent fiber i 0 lag = 0889
ε= σ
E(84)
31
Tabell 83 Stress rupture data estimert toslashyning
Nr N t [min] φ f E [Gpa] εest log(t) log(εest)
1 27189 05 05822 373 27 -027 043
2 21484 05 05677 363 22 -026 034
3 22000 94 05307 340 24 097 038
4 22000 05 05140 329 25 -030 040
5 21000 08 05192 332 23 -008 037
6 20000 225 05631 360 21 135 031
7 20000 31160 05259 337 22 349 034
8 19000 1243 05088 326 22 209 034
9 18500 23405 04948 317 22 337 034
10 18500 67980 04946 317 22 383 034
11 18001 973 05704 365 18 199 026
12 18500 1860 05301 3393 20 227 031
13 20000 88 05300 3392 22 094 034
14 19000 589 05133 3286 21 177 033
15 19000 204 05525 3536 20 231 030
Proslashvegeometri finnes i Appendix B
Figur 84 Stress rupture kurve estimert
32
Dataene er fremstilt med estimert toslashyning for aring se om avvik kunne begrunnes ved aring
korrelere toslashyningen med proslashvenes fiberinnhold Ut fra grafen i Figur 84 ser det ut til
at det er stoslashrre avvik med bruk av estimerte toslashyninger enn de maringlte Naringr en estimerer
toslashyningene basert paring fibervolum korreleres resultatene for en feilkilde og det er
naturlig aring tenke at avvikene skulle blitt redusert Proslashveresultatene fra testingen i
fiberinnhold varierer mye noe som kan bidra til at tallene ikke gir saring gode estimater
som tenkt I tillegg er det kun eacuten feilkilde som neglisjeres og det kan vaeligre andre
faktorer som bidrar til spredning Dersom en kunne korrelere for alle feilkilder ville
det muligens blitt et bedre estimat
Platene er produsert i produksjonshallen hos NORSAFE og dette er gjort manuelt
Proslashvestykkene er kuttet slipt og paringlimt tabs paring laboratoriet paring UiA Her inngaringr det
flere feilkilder som kan foslashre til avvik Fiberens retning og krumning spiller stor rolle paring
styrken og om ikke alle fiberene ligger helt rett vil dette bidra til variasjon
Stigningstallet β for de estimerte dataene er regnet ut i ligning 85 Dataene som er
valgt for aring regne ut stigningstallet er fra proslashvene som ser ut til aring passe best til
regresjonslinjen proslashve nr 5 og 8 Stigningstallet er foslashlgende
β= ∆ log(εest)
∆ log(t )= 034minus039
209minus (minus008)=minus0023 (85)
823 Lineaeligr regresjon av stress rupture
Ved aring utfoslashre en lineaeligr regresjon paring dataene faringr en et bedre estimat paring stigningstallet til
regresjonskurven Det er utfoslashrt lineaeligr regresjon for begge datasettene baringde med maringlte
og estimerte toslashyninger
Tabell 84 Lineaeligr regresjon av maringlte verdier stress rupture
Parameter Estimat Standardavvik
α 0510518 0008714
β -0026712 0004215
R2 07555
33
I Tabell 84 er resultatet fra lineaeligr regresjonen til datasettet med maringlte toslashyninger
presentert og i Figur 85 er regresjonen presentert grafisk β representerer estimatet paring
helningen paring regresjonskurven og α representerer estimatet til ldquoskjaeligring med
y-aksenrdquo altsaring log(ε) Omregnet til ε er starten paring kurven 100510518 = 324
Ved bruk av lineaeligr regresjon uten aring ta hensyn til standardavvik vil stress rupture
kurven vaeligre som vist i ligning 86 basert paring ligning 81 nevnt tidligere i kapittelet
Standardavviket til toslashyningen er 0008714 og standardavviket til helningen er
0004215 Desto naeligrmere 1 verdien R2 er desto mer sannsynlig er regresjonen
Verdien R2 er 07555 og sier at regresjonslinjen passer godt til datasettet
log(ε) = log(ε0 fatigue)minusβ log(t ) (81)
log(ε) = log(324)minus00267log(t ) (86)
Figur 85 Lineaeligr regresjon av maringlte data stress rupture
Kurve for stress rupture brukt videre i oppgaven er vist i ligning 87 Her brukes
stigningstallet fra lineaeligr regresjonen og ε0fatigue = 35 som er toslashyningen fra
strekkproslashvingen altsaring ved t = 0 Det er valgt aring bruke toslashyningen fra den siste
strekkproslashven da de tre foslashrste ble utfoslashrt med loslashs kontramutter i den nederste bakken
og det ikke er helt kontroll paring faktisk toslashyning
log(ε) = log(35)minus00267log(t ) (87)
34
I Tabell 85 er lineaeligr regresjonen fra de estimerte toslashyningene presentert skjematisk og
i Figur 86 er regresjonen presentert grafisk Regresjonskurven basert paring lineaeligr
regresjon av de estimerte toslashyningene er presentert i ligning 88 Regresjonskurvens
start er 100367293 = 234 Standardavviket til toslashyningen er 0014110 og standardavviket
til helningen er 0006825 Verdien R2 er 0302 Dette sier at regresjonen ikke er like bra
som for maringlte verdier I Figur 86 vises avvikene og det er tydelig at regresjonslinjen
ikke passer like godt som for maringlte toslashyninger i Figur 85
log(ε) = log(234)minus001362log(t ) (88)
Tabell 85 Lineaeligr regresjon av estimerte verdier stress rupture
Parameter Estimat Standardavvik
α 0367293 0014110
β -0016186 0006825
R2 0302
Figur 86 Lineaeligr regresjon av estimerte data stress rupture
35
83 Utvikling av S-N kurve
For aring se paring sammenhengen mellom dynamisk og statisk utmatting er det utviklet en
S-N kurve for materialet Som nevnt i teorikapittelet blir S-N kurven for kompositter
plottet med toslashyninger istedenfor spenninger
Bestemmelse av hvilke proslashver som var gjeldende etter testing har vaeligrt en utfordning
Det opplevdes ofte at bruddet oppstod i omraringdet der tabsen er paringlimt De proslashvene der
dette skjedde er utelatt fra resultatene for eksempel de fire proslashvene til hoslashyre (proslashve
D9 D10 D12 og D13) paring Figur 87 Dette er gjort for aring ha proslashver med mest mulig likt
bruddbildeforloslashp for aring redusere feilkilder
Figur 87 Proslashver testet dynamisk
I Tabell 86 er dataene fra den dynamiske proslashvingen presentert I utgangspunktet skulle
det brukes R-verdi = 01 som er R-verdien DNV bruker men under proslashvingen viste det
seg at med saring lav R-verdi gikk proslashven relativt fort i kompresjon grunnet forlengelse
av proslashvene I de foslashrste syklene ble proslashvene utvidet nok i lengderetning til at de gikk i
kompresjon Derfor ble det valgt aring legge seg litt over R= 01 Ut fra erfaring fra de fem
foslashrste proslashvene er det valgt en minste toslashyning paring 04 mm som gir en toslashyning paring 027
R-verdien ligger i omraringdet paring 02 til 025 Proslashveresultatene som er presentert er de med
likt bruddforloslashp og er de data som er brukt for aring regne ut S-N kurven
36
Tabell 86 Data dynamisk utmatting
Proslashve kNmin kNmax mmmin mmmax Ant N ε log(N) log(ε)
D6 288 1150 04 19 4300 127 363 01047
D7 245 1180 04 2 1678 133 322 01264
D8 294 1140 05 2 1367 133 314 01296
D14 252 1285 04 22 643 147 281 01652
D15 261 1300 04 21 1292 140 311 01483
D16 235 1260 04 22 994 147 300 01692
D18 280 1290 04 22 977 147 299 01722
D19 280 1330 04 22 695 147 284 01742
D20 289 1380 04 22 937 147 297 01725
D21 245 1230 04 22 937 147 297 01655
D25 274 1120 04 19 2497 127 340 01088
D26 277 1120 04 19 2027 127 331 01047
Proslashvegeometri finnes i Appendix C
Figur 88 S-N Kurve
37
I Figur 88 er dataene fra den dynamiske testingen presentert logaritmisk
Regresjonslinjen viser at det er stor spredning paring proslashvene Punktene som passer best
paring regresjonslinjen er fra proslashve D15 og D19 Stigningstallet disse gir er regnet ut i
ligning 89
α= ∆ log(ε)
∆ log(N )= 01483minus01742
311minus284=minus01 (89)
831 Lineaeligr regresjon av dynamisk utmatting
I Tabell 87 er resultatet fra lineaeligr regresjonen fra datasettet med dynamisk utmatting
presentert β representerer estimatet paring helningen paring regresjonskurven og α
representerer estimatet til ldquoskjaeligring med y-aksenrdquo altsaring log(ε) Omregnet til ε er
starten paring kurven 1004758 = 299 Ved bruk av lineaeligr regresjon vil regresjonskurven
for dynamisk utmatting vaeligre som presentert i ligning 811 basert paring ligning 810 fra
DNV [2] Standardavviket til toslashyningen er 0048 og standardavviket paring helningen er
0015 Verdien R2 er 08322 noe som sier at regresjonslinjen passer godt til
datasettet
log(ε) = log(ε0 fatigue)minusα log(N ) (810)
log(ε) = log(299)minus0107log(N ) (811)
Tabell 87 Lineaeligr regresjon dynamisk utmatting
Parameter Estimat Standardavvik
α 047578 004755
β -010718 001522
R2 08322
38
Figur 89 Lineaeligr regresjon S-N Kurve
84 Endring av dynamisk regresjonskurve ved statisk
utmatting
For aring undersoslashke sammenhengen mellom statisk og dynamisk utmatting er det utfoslashrt
proslashver som foslashrst er belastet statisk over en gitt tid for deretter aring teste de samme
proslashvene under dynamisk utmatting Det ble bestemt at det skulle forsoslashkes aring belaste
proslashvene under statisk belastning med Miners sum = 075
Det har vist seg aring vaeligre vanskelig aring spesifisere noslashyaktig Miners sum paring bakgrunn av
dataene Det ble foslashrst proslashvd aring legge seg paring et nivaring utregnet med stress rupture kurven
Med en hoslashy last gikk flere proslashver i brudd relativt tidlig grunnet stor spredning
Maringten dette ble loslashst paring var aring se paring dataene fra stress rupture og legge seg paring et punkt
som er naeligr brudd Fra Tabell 82 er det en proslashve som er belastet med 19kN med t =1243 minutter og tre proslashver som er belastet med 185kN som har staringtt i henholdsvis
186 2340 og 6798 minutter Det er paring bakgrunn av disse dataene valgt aring legge seg paring
en last paring 1875kN i 100 minutter for aring vaeligre sikker paring at proslashvene ikke garingr i brudd og
allikevel ligger naeligr bruddgrensen De proslashvene som gikk i brudd foslashr 100 minutter var
garingtt er overfoslashrt til stress rupture dataene
39
Det har vaeligrt utfordrende aring definere noslashyaktig toslashyningsnivaring og ut fra kurvene kunne
proslashver med valgt belastning garing i brudd fra i underkant av 100 til 6000 minutter
I Tabell 88 og Tabell 89 er proslashvedataene fra testingen presentert med henholdsvis
AME 6000 INF premium marine resin is a preaccelerated non-thixotropic epoxyvinyl ester based infusion resin AME 6000 INF resin is used in construction of highperformance marine composites offering
- Superior laminate strength- High heat resistance- Good surface quality- Excellent hydrolysis resistance
Typical liquid resinproperties
Property at 23 C Value Unit MethodViscosity Brookfield (5 rpm) 250 mPas ISO 2555Viscosity Cone amp Plate 250 mPas ISO 2884Styrene content 35 SFS 4864Geltime (15Norox MCP-75) 35 min D006Geltime (03NLC-10+15Norox MCP-75) 120 min D006(See Additional information)
Typical cured resinproperties
Property Value Unit MethodPostcured for 2h at 60 CTensile Strength 81 MPa ASTM D-638Tensile Modulus 35 GPa ASTM D-638Tensile Elongation 42 ASTM D-638Flexural Strength 131 MPa ASTM D-790Flexural Modulus 37 GPa ASTM D-790Heat Deflection Temperature 79 C ASTM D-648 Postcured for 2 hours at 138 C Tensile Strength 89 MPa ASTM D-638Tensile Modulus 37 GPa ASTM D-638Tensile Elongation 35 ASTM D-638Flexural Strength 137 MPa ASTM D-790Flexural Modulus 38 GPa ASTM D-790Heat Deflection Temperature 124 C ASTM D-648
Application and use AME 6000 INF resin is especially recommended for marine applications using theinfusion process AME 6000 INF is designed as a premium resin for highperformance off-shore motor and sailing yachts that remain in the water for anextended period of time
Ashland is committed to continuous evolution oftechnology and service solutions that promote health safetyand environmental protection around the world
reg Registered trademark and trade trademark of Ashland Inc Registered service mark of the American Chemistry Council
AME 6000 INF premium marine resin complies with Lloyds Register of Shippingrules for construction of small crafts
Additional information For more information on curing characteristics of AME 6000 INF infusion resin andadjustment of inhibitor (NLC-10) and peroxide (MCP-75) levels for optimal curingplease contact your Ashland representative
Handling and storage It is highly recommended that all material is stored at stable temperature under 20C preferably indoors and away from sunlight Prolonged storage outside ofrecommended conditions can influence liquid resin properties like viscosity and geltime It is also strongly recommended to mix resin thoroughly before use Shelf lifeof AME 6000 INF is three (3) months
Notice All information presented herein is believed to be accurate and reliable and isoffered solely for your consideration investigation and verification The informationis not to be taken as an express or implied warranty or representation for whichAshland assumes legal responsibility Any warranties including warranties ofmerchantability or non-infringement of intellectual property rights of third partiesare herewith expressly excluded
Since the users product formulations specific use applications and conditions ofuse are beyond the control of Ashland Ashland makes no warranty orrepresentation regarding the results which may be obtained by the user It shall bethe responsibility of the user to determine the suitability of any of the productsmentioned for the users specific application
Ashland requests that the customer reads understands and complies with theinformation contained herein and the current Material Safety Data Sheet
More information EUROPEAN HEADQUARTERSCNumancia 185 8ordm 1a08034 BarcelonaSPAIN Phone +34 93 206 51 20Fax +34 93 204 13 02
Ashland is committed to continuous evolution oftechnology and service solutions that promote health safetyand environmental protection around the world
reg Registered trademark and trade trademark of Ashland Inc Registered service mark of the American Chemistry Council
SELCOM SRL via della Torre n 17 31010 FREGONA (TV) ITALY phone +39 0438 585166 modem fax +39 0438 585172 manual fax +39 0438 916049
cap soc EURO 10149000 cod fisc e pi IT 02369430265 trib Treviso n 33642 reg soc cciaa Treviso n 206094 M estero TV 028944 E-mail infoselcom-srlcom
MULTIAXIAL TECHNOLOGY (NCF) unidirectional amp stitched multiaxial fabrics in glass carbon aramid and hybrids for the composite industry internet wwwselcom-srlcom
TYPE APPROVED PRODUCT ndash CERTIFICATE NO K-4015
Confidentiality Statement The information data and charts embodied in this Technical Data Sheet (TDS) are strictly confidential and are supplied on the understanding that they will be held confidentially and not disclosed to third parties without the prior written consent of Selcom srl with registered office in 31010 Fregona (TV) ITALY-Via Della Torre no 17 ndashFor further info please contact Selcom srl at infoselcom-srlcom or fax to no +39 0438 58 51 72 91 60 49 SELCOM Srl is a weaver of technical textiles from continuous filaments (rovings) All information supplied by or on behalf of SELCOM Srl in relation to its products whether in the nature of data recommendations or otherwise has been given in good faith and in compliance with technical and commercial information supplied by raw materials (fibre) manufacturers All information aforementioned are supported by its own experience and believed reliable but SELCOM Srl declines all responsibility in respect of the application processing ore use of the aforementioned information or any consequence thereof The buyer undertakes all liability in respect of the application processing or use of the aforementioned information or product whose quality and other properties he shall verify or any consequence thereof SELCOM Srl believes that it is the user that shall determine the suitability of a product for its end-use and the user that assures all liability in connection therewith M10-1-02DOC Ed01-Rev00-120510
Technical Data Sheet
PRODUCT NAME UNIEUNIEUNIEUNIE1200M1200M1200M1200M100100100100 Unidirectional fabric 0ordm in ldquoErdquo glass
Codice 01111001200
Characteristics for fabric lunghezza rotolo - standard roll length mtl 50 plusmn 1 mtl
larghezza rotolo - standard roll width mm 1270 plusmn 10 mm
peso netto rotolo - net roll weight Kg 865 plusmn 3
allungamento a rottura mdash elongation at break 35 - 4
Determined from resin impregnated rovings according to ASTM D-2343These informations can be used for material selection purposes only Quality Assurance Fregona ligrave 180113 Ing Giovanni Fardin
NB THIS DOCUMENT IS COMPUTER GENERATED AND ITrsquoS VALID WITHOUT SIGNATURE
angle areal weight areal weight
tolerance grmsup2 tolerance
0ordm - L4 83 8 plusmn 3
0ordm plusmn 1ordm L4 4800 - 2400 1200 plusmn 3
90ordm plusmn 1ordm L4 300 50 plusmn 3
random - L4 2600 100 plusmn 3
- - 1358 plusmn 3
layers plan texfiber
Polyester yarn
TOTAL grmsup2
E glass PPG Roving 2002
E glass PPG Roving 2002
E glass PPG Roving 7864
59
Forord
Sammendrag
Innhold
Figurliste
Tabelliste
Innledning
Bakgrunn for oppgaven
Problemomraringde og forskersposlashrsmaringl
Avgrensing av masteroppgaven
Masteroppgavens oppbygning
Metode
Litteraturstudie
Laboratorieforsoslashk
Validitet og reliabilitet
Teori
Regler og forskrifter
Utmatting i fiberkompositter
S-N kurven
Miner - Palmgrens delskadehypotese
Utmatting i et lamina med last parallelt med fibrene
Reduksjon av statisk styrke grunnet permanent statisk belastning
Reduksjon av statisk styrke grunnet dynamisk belastning S-N kurven
Analyse av sammenhenger
Lineaeligr regresjon
Hvor god er modellen
Plateproduksjon paring NORSAFE
Resininjesering
Proslashvelegemer
Testmaskiner
Dynamisk strekkproslashvemaskin
Statisk strekkproslashvemaskin
Bestemmelse av fiberinnhold og lagoppbygging
Fiberinnhold prosedyre
Lagoppbygging
Teoretisk tykkelse
Resultat og analyse
Strekkfasthet
Stress rupture
Stress rupture basert paring maringlt toslashyning
Stress rupture basert paring estimert toslashyning
Lineaeligr regresjon av stress rupture
Utvikling av S-N kurve
Lineaeligr regresjon av dynamisk utmatting
Endring av dynamisk regresjonskurve ved statisk utmatting
Konklusjon
Forslag til videre arbeid
Litteraturliste
Appendix
Appendix Resultat fiberinnhold
Appendix Stress Rupture proslashvegeometri
Appendix Dynamisk utmatting proslashvegeometri
Appendix Statisk og deretter dynamisk utmatting proslashvegeometri
821 Stress rupture basert paring maringlt toslashyning
I Tabell 82 er dataene med maringlte toslashyninger fra stress rupture testene presentert
skjematisk
Tabell 82 Stress rupture data maringlt toslashyning
Nr N t [min] εmaringlt σ [MPa] log(σ) log(t) log(εmaringlt)
1 27189 05 35 10098 300 -027 054
2 21484 05 35 7979 290 -026 054
3 22000 94 33 8171 291 097 052
4 22000 05 32 8171 291 -030 050
5 21000 08 30 7799 289 -008 048
6 20000 225 30 7428 287 135 047
7 20000 31160 27 7428 287 349 043
8 19000 1243 28 7057 285 209 045
9 18500 23405 26 6871 284 337 042
10 18500 67980 26 6871 284 383 041
11 18001 973 30 6686 283 199 048
12 18500 1860 26 6871 284 227 042
13 20000 88 29 7428 287 094 046
14 19000 589 28 7057 285 177 045
15 19000 204 28 7057 285 231 045
Proslashvegeometri finnes i Appendix B
I Figur 83 er dataene presentert logaritmisk med en regresjonslinje som viser
helningen Som det fremgaringr av resultatene fra de maringlte verdiene passer
regresjonslinjen relativt bra med dataene Stigningstallet til dataene er utregnet og det
er tatt utgangspunkt i stigningstall mellom to punkter i grafen som ser ut til aring stemme
bra med regresjonslinjen Det er valgt foslashlgende fra Tabell 82 Proslashve nr 4 og 9
Stigningstallet mellom log(ε) og log(t ) er regnet ut som vist i ligning 82 Dette blir et
visuelt estimat og en mer noslashyaktig metode er lineaeligr regresjon Lineaeligr regresjon for
stress rupture er utfoslashrt i underkapittel 823
β= ∆ log(εmaringlt)
∆ log(t )= 042minus050
337minus (minus030)=minus0022 (82)
30
Figur 83 Stress rupture kurve maringlt
822 Stress rupture basert paring estimert toslashyning
Dataene i Tabell 83 vist nedenfor inneholder det samme som Tabell 82 men her er
toslashyningen basert paring estimert E-modul Estimert E-modul er regnet ut bakgrunn av
undersoslashkt fiberinnhold i proslashvene mengde fiber i 0 og antagelse om strekkfasthet i
fiberen paring 72GPa I de etterfoslashlgende ligninger vises beregning av henholdsvis estimert
E-modul og toslashyning
E = E f middotφ f middotφ f 0 (83)
derE er estimert E-modul
E f er fiberens strekkfasthet ihht datablad = 72GPa
φ f er volumprosent fiber
φ f 0 er volumprosent fiber i 0 lag = 0889
ε= σ
E(84)
31
Tabell 83 Stress rupture data estimert toslashyning
Nr N t [min] φ f E [Gpa] εest log(t) log(εest)
1 27189 05 05822 373 27 -027 043
2 21484 05 05677 363 22 -026 034
3 22000 94 05307 340 24 097 038
4 22000 05 05140 329 25 -030 040
5 21000 08 05192 332 23 -008 037
6 20000 225 05631 360 21 135 031
7 20000 31160 05259 337 22 349 034
8 19000 1243 05088 326 22 209 034
9 18500 23405 04948 317 22 337 034
10 18500 67980 04946 317 22 383 034
11 18001 973 05704 365 18 199 026
12 18500 1860 05301 3393 20 227 031
13 20000 88 05300 3392 22 094 034
14 19000 589 05133 3286 21 177 033
15 19000 204 05525 3536 20 231 030
Proslashvegeometri finnes i Appendix B
Figur 84 Stress rupture kurve estimert
32
Dataene er fremstilt med estimert toslashyning for aring se om avvik kunne begrunnes ved aring
korrelere toslashyningen med proslashvenes fiberinnhold Ut fra grafen i Figur 84 ser det ut til
at det er stoslashrre avvik med bruk av estimerte toslashyninger enn de maringlte Naringr en estimerer
toslashyningene basert paring fibervolum korreleres resultatene for en feilkilde og det er
naturlig aring tenke at avvikene skulle blitt redusert Proslashveresultatene fra testingen i
fiberinnhold varierer mye noe som kan bidra til at tallene ikke gir saring gode estimater
som tenkt I tillegg er det kun eacuten feilkilde som neglisjeres og det kan vaeligre andre
faktorer som bidrar til spredning Dersom en kunne korrelere for alle feilkilder ville
det muligens blitt et bedre estimat
Platene er produsert i produksjonshallen hos NORSAFE og dette er gjort manuelt
Proslashvestykkene er kuttet slipt og paringlimt tabs paring laboratoriet paring UiA Her inngaringr det
flere feilkilder som kan foslashre til avvik Fiberens retning og krumning spiller stor rolle paring
styrken og om ikke alle fiberene ligger helt rett vil dette bidra til variasjon
Stigningstallet β for de estimerte dataene er regnet ut i ligning 85 Dataene som er
valgt for aring regne ut stigningstallet er fra proslashvene som ser ut til aring passe best til
regresjonslinjen proslashve nr 5 og 8 Stigningstallet er foslashlgende
β= ∆ log(εest)
∆ log(t )= 034minus039
209minus (minus008)=minus0023 (85)
823 Lineaeligr regresjon av stress rupture
Ved aring utfoslashre en lineaeligr regresjon paring dataene faringr en et bedre estimat paring stigningstallet til
regresjonskurven Det er utfoslashrt lineaeligr regresjon for begge datasettene baringde med maringlte
og estimerte toslashyninger
Tabell 84 Lineaeligr regresjon av maringlte verdier stress rupture
Parameter Estimat Standardavvik
α 0510518 0008714
β -0026712 0004215
R2 07555
33
I Tabell 84 er resultatet fra lineaeligr regresjonen til datasettet med maringlte toslashyninger
presentert og i Figur 85 er regresjonen presentert grafisk β representerer estimatet paring
helningen paring regresjonskurven og α representerer estimatet til ldquoskjaeligring med
y-aksenrdquo altsaring log(ε) Omregnet til ε er starten paring kurven 100510518 = 324
Ved bruk av lineaeligr regresjon uten aring ta hensyn til standardavvik vil stress rupture
kurven vaeligre som vist i ligning 86 basert paring ligning 81 nevnt tidligere i kapittelet
Standardavviket til toslashyningen er 0008714 og standardavviket til helningen er
0004215 Desto naeligrmere 1 verdien R2 er desto mer sannsynlig er regresjonen
Verdien R2 er 07555 og sier at regresjonslinjen passer godt til datasettet
log(ε) = log(ε0 fatigue)minusβ log(t ) (81)
log(ε) = log(324)minus00267log(t ) (86)
Figur 85 Lineaeligr regresjon av maringlte data stress rupture
Kurve for stress rupture brukt videre i oppgaven er vist i ligning 87 Her brukes
stigningstallet fra lineaeligr regresjonen og ε0fatigue = 35 som er toslashyningen fra
strekkproslashvingen altsaring ved t = 0 Det er valgt aring bruke toslashyningen fra den siste
strekkproslashven da de tre foslashrste ble utfoslashrt med loslashs kontramutter i den nederste bakken
og det ikke er helt kontroll paring faktisk toslashyning
log(ε) = log(35)minus00267log(t ) (87)
34
I Tabell 85 er lineaeligr regresjonen fra de estimerte toslashyningene presentert skjematisk og
i Figur 86 er regresjonen presentert grafisk Regresjonskurven basert paring lineaeligr
regresjon av de estimerte toslashyningene er presentert i ligning 88 Regresjonskurvens
start er 100367293 = 234 Standardavviket til toslashyningen er 0014110 og standardavviket
til helningen er 0006825 Verdien R2 er 0302 Dette sier at regresjonen ikke er like bra
som for maringlte verdier I Figur 86 vises avvikene og det er tydelig at regresjonslinjen
ikke passer like godt som for maringlte toslashyninger i Figur 85
log(ε) = log(234)minus001362log(t ) (88)
Tabell 85 Lineaeligr regresjon av estimerte verdier stress rupture
Parameter Estimat Standardavvik
α 0367293 0014110
β -0016186 0006825
R2 0302
Figur 86 Lineaeligr regresjon av estimerte data stress rupture
35
83 Utvikling av S-N kurve
For aring se paring sammenhengen mellom dynamisk og statisk utmatting er det utviklet en
S-N kurve for materialet Som nevnt i teorikapittelet blir S-N kurven for kompositter
plottet med toslashyninger istedenfor spenninger
Bestemmelse av hvilke proslashver som var gjeldende etter testing har vaeligrt en utfordning
Det opplevdes ofte at bruddet oppstod i omraringdet der tabsen er paringlimt De proslashvene der
dette skjedde er utelatt fra resultatene for eksempel de fire proslashvene til hoslashyre (proslashve
D9 D10 D12 og D13) paring Figur 87 Dette er gjort for aring ha proslashver med mest mulig likt
bruddbildeforloslashp for aring redusere feilkilder
Figur 87 Proslashver testet dynamisk
I Tabell 86 er dataene fra den dynamiske proslashvingen presentert I utgangspunktet skulle
det brukes R-verdi = 01 som er R-verdien DNV bruker men under proslashvingen viste det
seg at med saring lav R-verdi gikk proslashven relativt fort i kompresjon grunnet forlengelse
av proslashvene I de foslashrste syklene ble proslashvene utvidet nok i lengderetning til at de gikk i
kompresjon Derfor ble det valgt aring legge seg litt over R= 01 Ut fra erfaring fra de fem
foslashrste proslashvene er det valgt en minste toslashyning paring 04 mm som gir en toslashyning paring 027
R-verdien ligger i omraringdet paring 02 til 025 Proslashveresultatene som er presentert er de med
likt bruddforloslashp og er de data som er brukt for aring regne ut S-N kurven
36
Tabell 86 Data dynamisk utmatting
Proslashve kNmin kNmax mmmin mmmax Ant N ε log(N) log(ε)
D6 288 1150 04 19 4300 127 363 01047
D7 245 1180 04 2 1678 133 322 01264
D8 294 1140 05 2 1367 133 314 01296
D14 252 1285 04 22 643 147 281 01652
D15 261 1300 04 21 1292 140 311 01483
D16 235 1260 04 22 994 147 300 01692
D18 280 1290 04 22 977 147 299 01722
D19 280 1330 04 22 695 147 284 01742
D20 289 1380 04 22 937 147 297 01725
D21 245 1230 04 22 937 147 297 01655
D25 274 1120 04 19 2497 127 340 01088
D26 277 1120 04 19 2027 127 331 01047
Proslashvegeometri finnes i Appendix C
Figur 88 S-N Kurve
37
I Figur 88 er dataene fra den dynamiske testingen presentert logaritmisk
Regresjonslinjen viser at det er stor spredning paring proslashvene Punktene som passer best
paring regresjonslinjen er fra proslashve D15 og D19 Stigningstallet disse gir er regnet ut i
ligning 89
α= ∆ log(ε)
∆ log(N )= 01483minus01742
311minus284=minus01 (89)
831 Lineaeligr regresjon av dynamisk utmatting
I Tabell 87 er resultatet fra lineaeligr regresjonen fra datasettet med dynamisk utmatting
presentert β representerer estimatet paring helningen paring regresjonskurven og α
representerer estimatet til ldquoskjaeligring med y-aksenrdquo altsaring log(ε) Omregnet til ε er
starten paring kurven 1004758 = 299 Ved bruk av lineaeligr regresjon vil regresjonskurven
for dynamisk utmatting vaeligre som presentert i ligning 811 basert paring ligning 810 fra
DNV [2] Standardavviket til toslashyningen er 0048 og standardavviket paring helningen er
0015 Verdien R2 er 08322 noe som sier at regresjonslinjen passer godt til
datasettet
log(ε) = log(ε0 fatigue)minusα log(N ) (810)
log(ε) = log(299)minus0107log(N ) (811)
Tabell 87 Lineaeligr regresjon dynamisk utmatting
Parameter Estimat Standardavvik
α 047578 004755
β -010718 001522
R2 08322
38
Figur 89 Lineaeligr regresjon S-N Kurve
84 Endring av dynamisk regresjonskurve ved statisk
utmatting
For aring undersoslashke sammenhengen mellom statisk og dynamisk utmatting er det utfoslashrt
proslashver som foslashrst er belastet statisk over en gitt tid for deretter aring teste de samme
proslashvene under dynamisk utmatting Det ble bestemt at det skulle forsoslashkes aring belaste
proslashvene under statisk belastning med Miners sum = 075
Det har vist seg aring vaeligre vanskelig aring spesifisere noslashyaktig Miners sum paring bakgrunn av
dataene Det ble foslashrst proslashvd aring legge seg paring et nivaring utregnet med stress rupture kurven
Med en hoslashy last gikk flere proslashver i brudd relativt tidlig grunnet stor spredning
Maringten dette ble loslashst paring var aring se paring dataene fra stress rupture og legge seg paring et punkt
som er naeligr brudd Fra Tabell 82 er det en proslashve som er belastet med 19kN med t =1243 minutter og tre proslashver som er belastet med 185kN som har staringtt i henholdsvis
186 2340 og 6798 minutter Det er paring bakgrunn av disse dataene valgt aring legge seg paring
en last paring 1875kN i 100 minutter for aring vaeligre sikker paring at proslashvene ikke garingr i brudd og
allikevel ligger naeligr bruddgrensen De proslashvene som gikk i brudd foslashr 100 minutter var
garingtt er overfoslashrt til stress rupture dataene
39
Det har vaeligrt utfordrende aring definere noslashyaktig toslashyningsnivaring og ut fra kurvene kunne
proslashver med valgt belastning garing i brudd fra i underkant av 100 til 6000 minutter
I Tabell 88 og Tabell 89 er proslashvedataene fra testingen presentert med henholdsvis
AME 6000 INF premium marine resin is a preaccelerated non-thixotropic epoxyvinyl ester based infusion resin AME 6000 INF resin is used in construction of highperformance marine composites offering
- Superior laminate strength- High heat resistance- Good surface quality- Excellent hydrolysis resistance
Typical liquid resinproperties
Property at 23 C Value Unit MethodViscosity Brookfield (5 rpm) 250 mPas ISO 2555Viscosity Cone amp Plate 250 mPas ISO 2884Styrene content 35 SFS 4864Geltime (15Norox MCP-75) 35 min D006Geltime (03NLC-10+15Norox MCP-75) 120 min D006(See Additional information)
Typical cured resinproperties
Property Value Unit MethodPostcured for 2h at 60 CTensile Strength 81 MPa ASTM D-638Tensile Modulus 35 GPa ASTM D-638Tensile Elongation 42 ASTM D-638Flexural Strength 131 MPa ASTM D-790Flexural Modulus 37 GPa ASTM D-790Heat Deflection Temperature 79 C ASTM D-648 Postcured for 2 hours at 138 C Tensile Strength 89 MPa ASTM D-638Tensile Modulus 37 GPa ASTM D-638Tensile Elongation 35 ASTM D-638Flexural Strength 137 MPa ASTM D-790Flexural Modulus 38 GPa ASTM D-790Heat Deflection Temperature 124 C ASTM D-648
Application and use AME 6000 INF resin is especially recommended for marine applications using theinfusion process AME 6000 INF is designed as a premium resin for highperformance off-shore motor and sailing yachts that remain in the water for anextended period of time
Ashland is committed to continuous evolution oftechnology and service solutions that promote health safetyand environmental protection around the world
reg Registered trademark and trade trademark of Ashland Inc Registered service mark of the American Chemistry Council
AME 6000 INF premium marine resin complies with Lloyds Register of Shippingrules for construction of small crafts
Additional information For more information on curing characteristics of AME 6000 INF infusion resin andadjustment of inhibitor (NLC-10) and peroxide (MCP-75) levels for optimal curingplease contact your Ashland representative
Handling and storage It is highly recommended that all material is stored at stable temperature under 20C preferably indoors and away from sunlight Prolonged storage outside ofrecommended conditions can influence liquid resin properties like viscosity and geltime It is also strongly recommended to mix resin thoroughly before use Shelf lifeof AME 6000 INF is three (3) months
Notice All information presented herein is believed to be accurate and reliable and isoffered solely for your consideration investigation and verification The informationis not to be taken as an express or implied warranty or representation for whichAshland assumes legal responsibility Any warranties including warranties ofmerchantability or non-infringement of intellectual property rights of third partiesare herewith expressly excluded
Since the users product formulations specific use applications and conditions ofuse are beyond the control of Ashland Ashland makes no warranty orrepresentation regarding the results which may be obtained by the user It shall bethe responsibility of the user to determine the suitability of any of the productsmentioned for the users specific application
Ashland requests that the customer reads understands and complies with theinformation contained herein and the current Material Safety Data Sheet
More information EUROPEAN HEADQUARTERSCNumancia 185 8ordm 1a08034 BarcelonaSPAIN Phone +34 93 206 51 20Fax +34 93 204 13 02
Ashland is committed to continuous evolution oftechnology and service solutions that promote health safetyand environmental protection around the world
reg Registered trademark and trade trademark of Ashland Inc Registered service mark of the American Chemistry Council
SELCOM SRL via della Torre n 17 31010 FREGONA (TV) ITALY phone +39 0438 585166 modem fax +39 0438 585172 manual fax +39 0438 916049
cap soc EURO 10149000 cod fisc e pi IT 02369430265 trib Treviso n 33642 reg soc cciaa Treviso n 206094 M estero TV 028944 E-mail infoselcom-srlcom
MULTIAXIAL TECHNOLOGY (NCF) unidirectional amp stitched multiaxial fabrics in glass carbon aramid and hybrids for the composite industry internet wwwselcom-srlcom
TYPE APPROVED PRODUCT ndash CERTIFICATE NO K-4015
Confidentiality Statement The information data and charts embodied in this Technical Data Sheet (TDS) are strictly confidential and are supplied on the understanding that they will be held confidentially and not disclosed to third parties without the prior written consent of Selcom srl with registered office in 31010 Fregona (TV) ITALY-Via Della Torre no 17 ndashFor further info please contact Selcom srl at infoselcom-srlcom or fax to no +39 0438 58 51 72 91 60 49 SELCOM Srl is a weaver of technical textiles from continuous filaments (rovings) All information supplied by or on behalf of SELCOM Srl in relation to its products whether in the nature of data recommendations or otherwise has been given in good faith and in compliance with technical and commercial information supplied by raw materials (fibre) manufacturers All information aforementioned are supported by its own experience and believed reliable but SELCOM Srl declines all responsibility in respect of the application processing ore use of the aforementioned information or any consequence thereof The buyer undertakes all liability in respect of the application processing or use of the aforementioned information or product whose quality and other properties he shall verify or any consequence thereof SELCOM Srl believes that it is the user that shall determine the suitability of a product for its end-use and the user that assures all liability in connection therewith M10-1-02DOC Ed01-Rev00-120510
Technical Data Sheet
PRODUCT NAME UNIEUNIEUNIEUNIE1200M1200M1200M1200M100100100100 Unidirectional fabric 0ordm in ldquoErdquo glass
Codice 01111001200
Characteristics for fabric lunghezza rotolo - standard roll length mtl 50 plusmn 1 mtl
larghezza rotolo - standard roll width mm 1270 plusmn 10 mm
peso netto rotolo - net roll weight Kg 865 plusmn 3
allungamento a rottura mdash elongation at break 35 - 4
Determined from resin impregnated rovings according to ASTM D-2343These informations can be used for material selection purposes only Quality Assurance Fregona ligrave 180113 Ing Giovanni Fardin
NB THIS DOCUMENT IS COMPUTER GENERATED AND ITrsquoS VALID WITHOUT SIGNATURE
angle areal weight areal weight
tolerance grmsup2 tolerance
0ordm - L4 83 8 plusmn 3
0ordm plusmn 1ordm L4 4800 - 2400 1200 plusmn 3
90ordm plusmn 1ordm L4 300 50 plusmn 3
random - L4 2600 100 plusmn 3
- - 1358 plusmn 3
layers plan texfiber
Polyester yarn
TOTAL grmsup2
E glass PPG Roving 2002
E glass PPG Roving 2002
E glass PPG Roving 7864
59
Forord
Sammendrag
Innhold
Figurliste
Tabelliste
Innledning
Bakgrunn for oppgaven
Problemomraringde og forskersposlashrsmaringl
Avgrensing av masteroppgaven
Masteroppgavens oppbygning
Metode
Litteraturstudie
Laboratorieforsoslashk
Validitet og reliabilitet
Teori
Regler og forskrifter
Utmatting i fiberkompositter
S-N kurven
Miner - Palmgrens delskadehypotese
Utmatting i et lamina med last parallelt med fibrene
Reduksjon av statisk styrke grunnet permanent statisk belastning
Reduksjon av statisk styrke grunnet dynamisk belastning S-N kurven
Analyse av sammenhenger
Lineaeligr regresjon
Hvor god er modellen
Plateproduksjon paring NORSAFE
Resininjesering
Proslashvelegemer
Testmaskiner
Dynamisk strekkproslashvemaskin
Statisk strekkproslashvemaskin
Bestemmelse av fiberinnhold og lagoppbygging
Fiberinnhold prosedyre
Lagoppbygging
Teoretisk tykkelse
Resultat og analyse
Strekkfasthet
Stress rupture
Stress rupture basert paring maringlt toslashyning
Stress rupture basert paring estimert toslashyning
Lineaeligr regresjon av stress rupture
Utvikling av S-N kurve
Lineaeligr regresjon av dynamisk utmatting
Endring av dynamisk regresjonskurve ved statisk utmatting
Konklusjon
Forslag til videre arbeid
Litteraturliste
Appendix
Appendix Resultat fiberinnhold
Appendix Stress Rupture proslashvegeometri
Appendix Dynamisk utmatting proslashvegeometri
Appendix Statisk og deretter dynamisk utmatting proslashvegeometri
821 Stress rupture basert paring maringlt toslashyning
I Tabell 82 er dataene med maringlte toslashyninger fra stress rupture testene presentert
skjematisk
Tabell 82 Stress rupture data maringlt toslashyning
Nr N t [min] εmaringlt σ [MPa] log(σ) log(t) log(εmaringlt)
1 27189 05 35 10098 300 -027 054
2 21484 05 35 7979 290 -026 054
3 22000 94 33 8171 291 097 052
4 22000 05 32 8171 291 -030 050
5 21000 08 30 7799 289 -008 048
6 20000 225 30 7428 287 135 047
7 20000 31160 27 7428 287 349 043
8 19000 1243 28 7057 285 209 045
9 18500 23405 26 6871 284 337 042
10 18500 67980 26 6871 284 383 041
11 18001 973 30 6686 283 199 048
12 18500 1860 26 6871 284 227 042
13 20000 88 29 7428 287 094 046
14 19000 589 28 7057 285 177 045
15 19000 204 28 7057 285 231 045
Proslashvegeometri finnes i Appendix B
I Figur 83 er dataene presentert logaritmisk med en regresjonslinje som viser
helningen Som det fremgaringr av resultatene fra de maringlte verdiene passer
regresjonslinjen relativt bra med dataene Stigningstallet til dataene er utregnet og det
er tatt utgangspunkt i stigningstall mellom to punkter i grafen som ser ut til aring stemme
bra med regresjonslinjen Det er valgt foslashlgende fra Tabell 82 Proslashve nr 4 og 9
Stigningstallet mellom log(ε) og log(t ) er regnet ut som vist i ligning 82 Dette blir et
visuelt estimat og en mer noslashyaktig metode er lineaeligr regresjon Lineaeligr regresjon for
stress rupture er utfoslashrt i underkapittel 823
β= ∆ log(εmaringlt)
∆ log(t )= 042minus050
337minus (minus030)=minus0022 (82)
30
Figur 83 Stress rupture kurve maringlt
822 Stress rupture basert paring estimert toslashyning
Dataene i Tabell 83 vist nedenfor inneholder det samme som Tabell 82 men her er
toslashyningen basert paring estimert E-modul Estimert E-modul er regnet ut bakgrunn av
undersoslashkt fiberinnhold i proslashvene mengde fiber i 0 og antagelse om strekkfasthet i
fiberen paring 72GPa I de etterfoslashlgende ligninger vises beregning av henholdsvis estimert
E-modul og toslashyning
E = E f middotφ f middotφ f 0 (83)
derE er estimert E-modul
E f er fiberens strekkfasthet ihht datablad = 72GPa
φ f er volumprosent fiber
φ f 0 er volumprosent fiber i 0 lag = 0889
ε= σ
E(84)
31
Tabell 83 Stress rupture data estimert toslashyning
Nr N t [min] φ f E [Gpa] εest log(t) log(εest)
1 27189 05 05822 373 27 -027 043
2 21484 05 05677 363 22 -026 034
3 22000 94 05307 340 24 097 038
4 22000 05 05140 329 25 -030 040
5 21000 08 05192 332 23 -008 037
6 20000 225 05631 360 21 135 031
7 20000 31160 05259 337 22 349 034
8 19000 1243 05088 326 22 209 034
9 18500 23405 04948 317 22 337 034
10 18500 67980 04946 317 22 383 034
11 18001 973 05704 365 18 199 026
12 18500 1860 05301 3393 20 227 031
13 20000 88 05300 3392 22 094 034
14 19000 589 05133 3286 21 177 033
15 19000 204 05525 3536 20 231 030
Proslashvegeometri finnes i Appendix B
Figur 84 Stress rupture kurve estimert
32
Dataene er fremstilt med estimert toslashyning for aring se om avvik kunne begrunnes ved aring
korrelere toslashyningen med proslashvenes fiberinnhold Ut fra grafen i Figur 84 ser det ut til
at det er stoslashrre avvik med bruk av estimerte toslashyninger enn de maringlte Naringr en estimerer
toslashyningene basert paring fibervolum korreleres resultatene for en feilkilde og det er
naturlig aring tenke at avvikene skulle blitt redusert Proslashveresultatene fra testingen i
fiberinnhold varierer mye noe som kan bidra til at tallene ikke gir saring gode estimater
som tenkt I tillegg er det kun eacuten feilkilde som neglisjeres og det kan vaeligre andre
faktorer som bidrar til spredning Dersom en kunne korrelere for alle feilkilder ville
det muligens blitt et bedre estimat
Platene er produsert i produksjonshallen hos NORSAFE og dette er gjort manuelt
Proslashvestykkene er kuttet slipt og paringlimt tabs paring laboratoriet paring UiA Her inngaringr det
flere feilkilder som kan foslashre til avvik Fiberens retning og krumning spiller stor rolle paring
styrken og om ikke alle fiberene ligger helt rett vil dette bidra til variasjon
Stigningstallet β for de estimerte dataene er regnet ut i ligning 85 Dataene som er
valgt for aring regne ut stigningstallet er fra proslashvene som ser ut til aring passe best til
regresjonslinjen proslashve nr 5 og 8 Stigningstallet er foslashlgende
β= ∆ log(εest)
∆ log(t )= 034minus039
209minus (minus008)=minus0023 (85)
823 Lineaeligr regresjon av stress rupture
Ved aring utfoslashre en lineaeligr regresjon paring dataene faringr en et bedre estimat paring stigningstallet til
regresjonskurven Det er utfoslashrt lineaeligr regresjon for begge datasettene baringde med maringlte
og estimerte toslashyninger
Tabell 84 Lineaeligr regresjon av maringlte verdier stress rupture
Parameter Estimat Standardavvik
α 0510518 0008714
β -0026712 0004215
R2 07555
33
I Tabell 84 er resultatet fra lineaeligr regresjonen til datasettet med maringlte toslashyninger
presentert og i Figur 85 er regresjonen presentert grafisk β representerer estimatet paring
helningen paring regresjonskurven og α representerer estimatet til ldquoskjaeligring med
y-aksenrdquo altsaring log(ε) Omregnet til ε er starten paring kurven 100510518 = 324
Ved bruk av lineaeligr regresjon uten aring ta hensyn til standardavvik vil stress rupture
kurven vaeligre som vist i ligning 86 basert paring ligning 81 nevnt tidligere i kapittelet
Standardavviket til toslashyningen er 0008714 og standardavviket til helningen er
0004215 Desto naeligrmere 1 verdien R2 er desto mer sannsynlig er regresjonen
Verdien R2 er 07555 og sier at regresjonslinjen passer godt til datasettet
log(ε) = log(ε0 fatigue)minusβ log(t ) (81)
log(ε) = log(324)minus00267log(t ) (86)
Figur 85 Lineaeligr regresjon av maringlte data stress rupture
Kurve for stress rupture brukt videre i oppgaven er vist i ligning 87 Her brukes
stigningstallet fra lineaeligr regresjonen og ε0fatigue = 35 som er toslashyningen fra
strekkproslashvingen altsaring ved t = 0 Det er valgt aring bruke toslashyningen fra den siste
strekkproslashven da de tre foslashrste ble utfoslashrt med loslashs kontramutter i den nederste bakken
og det ikke er helt kontroll paring faktisk toslashyning
log(ε) = log(35)minus00267log(t ) (87)
34
I Tabell 85 er lineaeligr regresjonen fra de estimerte toslashyningene presentert skjematisk og
i Figur 86 er regresjonen presentert grafisk Regresjonskurven basert paring lineaeligr
regresjon av de estimerte toslashyningene er presentert i ligning 88 Regresjonskurvens
start er 100367293 = 234 Standardavviket til toslashyningen er 0014110 og standardavviket
til helningen er 0006825 Verdien R2 er 0302 Dette sier at regresjonen ikke er like bra
som for maringlte verdier I Figur 86 vises avvikene og det er tydelig at regresjonslinjen
ikke passer like godt som for maringlte toslashyninger i Figur 85
log(ε) = log(234)minus001362log(t ) (88)
Tabell 85 Lineaeligr regresjon av estimerte verdier stress rupture
Parameter Estimat Standardavvik
α 0367293 0014110
β -0016186 0006825
R2 0302
Figur 86 Lineaeligr regresjon av estimerte data stress rupture
35
83 Utvikling av S-N kurve
For aring se paring sammenhengen mellom dynamisk og statisk utmatting er det utviklet en
S-N kurve for materialet Som nevnt i teorikapittelet blir S-N kurven for kompositter
plottet med toslashyninger istedenfor spenninger
Bestemmelse av hvilke proslashver som var gjeldende etter testing har vaeligrt en utfordning
Det opplevdes ofte at bruddet oppstod i omraringdet der tabsen er paringlimt De proslashvene der
dette skjedde er utelatt fra resultatene for eksempel de fire proslashvene til hoslashyre (proslashve
D9 D10 D12 og D13) paring Figur 87 Dette er gjort for aring ha proslashver med mest mulig likt
bruddbildeforloslashp for aring redusere feilkilder
Figur 87 Proslashver testet dynamisk
I Tabell 86 er dataene fra den dynamiske proslashvingen presentert I utgangspunktet skulle
det brukes R-verdi = 01 som er R-verdien DNV bruker men under proslashvingen viste det
seg at med saring lav R-verdi gikk proslashven relativt fort i kompresjon grunnet forlengelse
av proslashvene I de foslashrste syklene ble proslashvene utvidet nok i lengderetning til at de gikk i
kompresjon Derfor ble det valgt aring legge seg litt over R= 01 Ut fra erfaring fra de fem
foslashrste proslashvene er det valgt en minste toslashyning paring 04 mm som gir en toslashyning paring 027
R-verdien ligger i omraringdet paring 02 til 025 Proslashveresultatene som er presentert er de med
likt bruddforloslashp og er de data som er brukt for aring regne ut S-N kurven
36
Tabell 86 Data dynamisk utmatting
Proslashve kNmin kNmax mmmin mmmax Ant N ε log(N) log(ε)
D6 288 1150 04 19 4300 127 363 01047
D7 245 1180 04 2 1678 133 322 01264
D8 294 1140 05 2 1367 133 314 01296
D14 252 1285 04 22 643 147 281 01652
D15 261 1300 04 21 1292 140 311 01483
D16 235 1260 04 22 994 147 300 01692
D18 280 1290 04 22 977 147 299 01722
D19 280 1330 04 22 695 147 284 01742
D20 289 1380 04 22 937 147 297 01725
D21 245 1230 04 22 937 147 297 01655
D25 274 1120 04 19 2497 127 340 01088
D26 277 1120 04 19 2027 127 331 01047
Proslashvegeometri finnes i Appendix C
Figur 88 S-N Kurve
37
I Figur 88 er dataene fra den dynamiske testingen presentert logaritmisk
Regresjonslinjen viser at det er stor spredning paring proslashvene Punktene som passer best
paring regresjonslinjen er fra proslashve D15 og D19 Stigningstallet disse gir er regnet ut i
ligning 89
α= ∆ log(ε)
∆ log(N )= 01483minus01742
311minus284=minus01 (89)
831 Lineaeligr regresjon av dynamisk utmatting
I Tabell 87 er resultatet fra lineaeligr regresjonen fra datasettet med dynamisk utmatting
presentert β representerer estimatet paring helningen paring regresjonskurven og α
representerer estimatet til ldquoskjaeligring med y-aksenrdquo altsaring log(ε) Omregnet til ε er
starten paring kurven 1004758 = 299 Ved bruk av lineaeligr regresjon vil regresjonskurven
for dynamisk utmatting vaeligre som presentert i ligning 811 basert paring ligning 810 fra
DNV [2] Standardavviket til toslashyningen er 0048 og standardavviket paring helningen er
0015 Verdien R2 er 08322 noe som sier at regresjonslinjen passer godt til
datasettet
log(ε) = log(ε0 fatigue)minusα log(N ) (810)
log(ε) = log(299)minus0107log(N ) (811)
Tabell 87 Lineaeligr regresjon dynamisk utmatting
Parameter Estimat Standardavvik
α 047578 004755
β -010718 001522
R2 08322
38
Figur 89 Lineaeligr regresjon S-N Kurve
84 Endring av dynamisk regresjonskurve ved statisk
utmatting
For aring undersoslashke sammenhengen mellom statisk og dynamisk utmatting er det utfoslashrt
proslashver som foslashrst er belastet statisk over en gitt tid for deretter aring teste de samme
proslashvene under dynamisk utmatting Det ble bestemt at det skulle forsoslashkes aring belaste
proslashvene under statisk belastning med Miners sum = 075
Det har vist seg aring vaeligre vanskelig aring spesifisere noslashyaktig Miners sum paring bakgrunn av
dataene Det ble foslashrst proslashvd aring legge seg paring et nivaring utregnet med stress rupture kurven
Med en hoslashy last gikk flere proslashver i brudd relativt tidlig grunnet stor spredning
Maringten dette ble loslashst paring var aring se paring dataene fra stress rupture og legge seg paring et punkt
som er naeligr brudd Fra Tabell 82 er det en proslashve som er belastet med 19kN med t =1243 minutter og tre proslashver som er belastet med 185kN som har staringtt i henholdsvis
186 2340 og 6798 minutter Det er paring bakgrunn av disse dataene valgt aring legge seg paring
en last paring 1875kN i 100 minutter for aring vaeligre sikker paring at proslashvene ikke garingr i brudd og
allikevel ligger naeligr bruddgrensen De proslashvene som gikk i brudd foslashr 100 minutter var
garingtt er overfoslashrt til stress rupture dataene
39
Det har vaeligrt utfordrende aring definere noslashyaktig toslashyningsnivaring og ut fra kurvene kunne
proslashver med valgt belastning garing i brudd fra i underkant av 100 til 6000 minutter
I Tabell 88 og Tabell 89 er proslashvedataene fra testingen presentert med henholdsvis
AME 6000 INF premium marine resin is a preaccelerated non-thixotropic epoxyvinyl ester based infusion resin AME 6000 INF resin is used in construction of highperformance marine composites offering
- Superior laminate strength- High heat resistance- Good surface quality- Excellent hydrolysis resistance
Typical liquid resinproperties
Property at 23 C Value Unit MethodViscosity Brookfield (5 rpm) 250 mPas ISO 2555Viscosity Cone amp Plate 250 mPas ISO 2884Styrene content 35 SFS 4864Geltime (15Norox MCP-75) 35 min D006Geltime (03NLC-10+15Norox MCP-75) 120 min D006(See Additional information)
Typical cured resinproperties
Property Value Unit MethodPostcured for 2h at 60 CTensile Strength 81 MPa ASTM D-638Tensile Modulus 35 GPa ASTM D-638Tensile Elongation 42 ASTM D-638Flexural Strength 131 MPa ASTM D-790Flexural Modulus 37 GPa ASTM D-790Heat Deflection Temperature 79 C ASTM D-648 Postcured for 2 hours at 138 C Tensile Strength 89 MPa ASTM D-638Tensile Modulus 37 GPa ASTM D-638Tensile Elongation 35 ASTM D-638Flexural Strength 137 MPa ASTM D-790Flexural Modulus 38 GPa ASTM D-790Heat Deflection Temperature 124 C ASTM D-648
Application and use AME 6000 INF resin is especially recommended for marine applications using theinfusion process AME 6000 INF is designed as a premium resin for highperformance off-shore motor and sailing yachts that remain in the water for anextended period of time
Ashland is committed to continuous evolution oftechnology and service solutions that promote health safetyand environmental protection around the world
reg Registered trademark and trade trademark of Ashland Inc Registered service mark of the American Chemistry Council
AME 6000 INF premium marine resin complies with Lloyds Register of Shippingrules for construction of small crafts
Additional information For more information on curing characteristics of AME 6000 INF infusion resin andadjustment of inhibitor (NLC-10) and peroxide (MCP-75) levels for optimal curingplease contact your Ashland representative
Handling and storage It is highly recommended that all material is stored at stable temperature under 20C preferably indoors and away from sunlight Prolonged storage outside ofrecommended conditions can influence liquid resin properties like viscosity and geltime It is also strongly recommended to mix resin thoroughly before use Shelf lifeof AME 6000 INF is three (3) months
Notice All information presented herein is believed to be accurate and reliable and isoffered solely for your consideration investigation and verification The informationis not to be taken as an express or implied warranty or representation for whichAshland assumes legal responsibility Any warranties including warranties ofmerchantability or non-infringement of intellectual property rights of third partiesare herewith expressly excluded
Since the users product formulations specific use applications and conditions ofuse are beyond the control of Ashland Ashland makes no warranty orrepresentation regarding the results which may be obtained by the user It shall bethe responsibility of the user to determine the suitability of any of the productsmentioned for the users specific application
Ashland requests that the customer reads understands and complies with theinformation contained herein and the current Material Safety Data Sheet
More information EUROPEAN HEADQUARTERSCNumancia 185 8ordm 1a08034 BarcelonaSPAIN Phone +34 93 206 51 20Fax +34 93 204 13 02
Ashland is committed to continuous evolution oftechnology and service solutions that promote health safetyand environmental protection around the world
reg Registered trademark and trade trademark of Ashland Inc Registered service mark of the American Chemistry Council
SELCOM SRL via della Torre n 17 31010 FREGONA (TV) ITALY phone +39 0438 585166 modem fax +39 0438 585172 manual fax +39 0438 916049
cap soc EURO 10149000 cod fisc e pi IT 02369430265 trib Treviso n 33642 reg soc cciaa Treviso n 206094 M estero TV 028944 E-mail infoselcom-srlcom
MULTIAXIAL TECHNOLOGY (NCF) unidirectional amp stitched multiaxial fabrics in glass carbon aramid and hybrids for the composite industry internet wwwselcom-srlcom
TYPE APPROVED PRODUCT ndash CERTIFICATE NO K-4015
Confidentiality Statement The information data and charts embodied in this Technical Data Sheet (TDS) are strictly confidential and are supplied on the understanding that they will be held confidentially and not disclosed to third parties without the prior written consent of Selcom srl with registered office in 31010 Fregona (TV) ITALY-Via Della Torre no 17 ndashFor further info please contact Selcom srl at infoselcom-srlcom or fax to no +39 0438 58 51 72 91 60 49 SELCOM Srl is a weaver of technical textiles from continuous filaments (rovings) All information supplied by or on behalf of SELCOM Srl in relation to its products whether in the nature of data recommendations or otherwise has been given in good faith and in compliance with technical and commercial information supplied by raw materials (fibre) manufacturers All information aforementioned are supported by its own experience and believed reliable but SELCOM Srl declines all responsibility in respect of the application processing ore use of the aforementioned information or any consequence thereof The buyer undertakes all liability in respect of the application processing or use of the aforementioned information or product whose quality and other properties he shall verify or any consequence thereof SELCOM Srl believes that it is the user that shall determine the suitability of a product for its end-use and the user that assures all liability in connection therewith M10-1-02DOC Ed01-Rev00-120510
Technical Data Sheet
PRODUCT NAME UNIEUNIEUNIEUNIE1200M1200M1200M1200M100100100100 Unidirectional fabric 0ordm in ldquoErdquo glass
Codice 01111001200
Characteristics for fabric lunghezza rotolo - standard roll length mtl 50 plusmn 1 mtl
larghezza rotolo - standard roll width mm 1270 plusmn 10 mm
peso netto rotolo - net roll weight Kg 865 plusmn 3
allungamento a rottura mdash elongation at break 35 - 4
Determined from resin impregnated rovings according to ASTM D-2343These informations can be used for material selection purposes only Quality Assurance Fregona ligrave 180113 Ing Giovanni Fardin
NB THIS DOCUMENT IS COMPUTER GENERATED AND ITrsquoS VALID WITHOUT SIGNATURE
angle areal weight areal weight
tolerance grmsup2 tolerance
0ordm - L4 83 8 plusmn 3
0ordm plusmn 1ordm L4 4800 - 2400 1200 plusmn 3
90ordm plusmn 1ordm L4 300 50 plusmn 3
random - L4 2600 100 plusmn 3
- - 1358 plusmn 3
layers plan texfiber
Polyester yarn
TOTAL grmsup2
E glass PPG Roving 2002
E glass PPG Roving 2002
E glass PPG Roving 7864
59
Forord
Sammendrag
Innhold
Figurliste
Tabelliste
Innledning
Bakgrunn for oppgaven
Problemomraringde og forskersposlashrsmaringl
Avgrensing av masteroppgaven
Masteroppgavens oppbygning
Metode
Litteraturstudie
Laboratorieforsoslashk
Validitet og reliabilitet
Teori
Regler og forskrifter
Utmatting i fiberkompositter
S-N kurven
Miner - Palmgrens delskadehypotese
Utmatting i et lamina med last parallelt med fibrene
Reduksjon av statisk styrke grunnet permanent statisk belastning
Reduksjon av statisk styrke grunnet dynamisk belastning S-N kurven
Analyse av sammenhenger
Lineaeligr regresjon
Hvor god er modellen
Plateproduksjon paring NORSAFE
Resininjesering
Proslashvelegemer
Testmaskiner
Dynamisk strekkproslashvemaskin
Statisk strekkproslashvemaskin
Bestemmelse av fiberinnhold og lagoppbygging
Fiberinnhold prosedyre
Lagoppbygging
Teoretisk tykkelse
Resultat og analyse
Strekkfasthet
Stress rupture
Stress rupture basert paring maringlt toslashyning
Stress rupture basert paring estimert toslashyning
Lineaeligr regresjon av stress rupture
Utvikling av S-N kurve
Lineaeligr regresjon av dynamisk utmatting
Endring av dynamisk regresjonskurve ved statisk utmatting
Konklusjon
Forslag til videre arbeid
Litteraturliste
Appendix
Appendix Resultat fiberinnhold
Appendix Stress Rupture proslashvegeometri
Appendix Dynamisk utmatting proslashvegeometri
Appendix Statisk og deretter dynamisk utmatting proslashvegeometri
821 Stress rupture basert paring maringlt toslashyning
I Tabell 82 er dataene med maringlte toslashyninger fra stress rupture testene presentert
skjematisk
Tabell 82 Stress rupture data maringlt toslashyning
Nr N t [min] εmaringlt σ [MPa] log(σ) log(t) log(εmaringlt)
1 27189 05 35 10098 300 -027 054
2 21484 05 35 7979 290 -026 054
3 22000 94 33 8171 291 097 052
4 22000 05 32 8171 291 -030 050
5 21000 08 30 7799 289 -008 048
6 20000 225 30 7428 287 135 047
7 20000 31160 27 7428 287 349 043
8 19000 1243 28 7057 285 209 045
9 18500 23405 26 6871 284 337 042
10 18500 67980 26 6871 284 383 041
11 18001 973 30 6686 283 199 048
12 18500 1860 26 6871 284 227 042
13 20000 88 29 7428 287 094 046
14 19000 589 28 7057 285 177 045
15 19000 204 28 7057 285 231 045
Proslashvegeometri finnes i Appendix B
I Figur 83 er dataene presentert logaritmisk med en regresjonslinje som viser
helningen Som det fremgaringr av resultatene fra de maringlte verdiene passer
regresjonslinjen relativt bra med dataene Stigningstallet til dataene er utregnet og det
er tatt utgangspunkt i stigningstall mellom to punkter i grafen som ser ut til aring stemme
bra med regresjonslinjen Det er valgt foslashlgende fra Tabell 82 Proslashve nr 4 og 9
Stigningstallet mellom log(ε) og log(t ) er regnet ut som vist i ligning 82 Dette blir et
visuelt estimat og en mer noslashyaktig metode er lineaeligr regresjon Lineaeligr regresjon for
stress rupture er utfoslashrt i underkapittel 823
β= ∆ log(εmaringlt)
∆ log(t )= 042minus050
337minus (minus030)=minus0022 (82)
30
Figur 83 Stress rupture kurve maringlt
822 Stress rupture basert paring estimert toslashyning
Dataene i Tabell 83 vist nedenfor inneholder det samme som Tabell 82 men her er
toslashyningen basert paring estimert E-modul Estimert E-modul er regnet ut bakgrunn av
undersoslashkt fiberinnhold i proslashvene mengde fiber i 0 og antagelse om strekkfasthet i
fiberen paring 72GPa I de etterfoslashlgende ligninger vises beregning av henholdsvis estimert
E-modul og toslashyning
E = E f middotφ f middotφ f 0 (83)
derE er estimert E-modul
E f er fiberens strekkfasthet ihht datablad = 72GPa
φ f er volumprosent fiber
φ f 0 er volumprosent fiber i 0 lag = 0889
ε= σ
E(84)
31
Tabell 83 Stress rupture data estimert toslashyning
Nr N t [min] φ f E [Gpa] εest log(t) log(εest)
1 27189 05 05822 373 27 -027 043
2 21484 05 05677 363 22 -026 034
3 22000 94 05307 340 24 097 038
4 22000 05 05140 329 25 -030 040
5 21000 08 05192 332 23 -008 037
6 20000 225 05631 360 21 135 031
7 20000 31160 05259 337 22 349 034
8 19000 1243 05088 326 22 209 034
9 18500 23405 04948 317 22 337 034
10 18500 67980 04946 317 22 383 034
11 18001 973 05704 365 18 199 026
12 18500 1860 05301 3393 20 227 031
13 20000 88 05300 3392 22 094 034
14 19000 589 05133 3286 21 177 033
15 19000 204 05525 3536 20 231 030
Proslashvegeometri finnes i Appendix B
Figur 84 Stress rupture kurve estimert
32
Dataene er fremstilt med estimert toslashyning for aring se om avvik kunne begrunnes ved aring
korrelere toslashyningen med proslashvenes fiberinnhold Ut fra grafen i Figur 84 ser det ut til
at det er stoslashrre avvik med bruk av estimerte toslashyninger enn de maringlte Naringr en estimerer
toslashyningene basert paring fibervolum korreleres resultatene for en feilkilde og det er
naturlig aring tenke at avvikene skulle blitt redusert Proslashveresultatene fra testingen i
fiberinnhold varierer mye noe som kan bidra til at tallene ikke gir saring gode estimater
som tenkt I tillegg er det kun eacuten feilkilde som neglisjeres og det kan vaeligre andre
faktorer som bidrar til spredning Dersom en kunne korrelere for alle feilkilder ville
det muligens blitt et bedre estimat
Platene er produsert i produksjonshallen hos NORSAFE og dette er gjort manuelt
Proslashvestykkene er kuttet slipt og paringlimt tabs paring laboratoriet paring UiA Her inngaringr det
flere feilkilder som kan foslashre til avvik Fiberens retning og krumning spiller stor rolle paring
styrken og om ikke alle fiberene ligger helt rett vil dette bidra til variasjon
Stigningstallet β for de estimerte dataene er regnet ut i ligning 85 Dataene som er
valgt for aring regne ut stigningstallet er fra proslashvene som ser ut til aring passe best til
regresjonslinjen proslashve nr 5 og 8 Stigningstallet er foslashlgende
β= ∆ log(εest)
∆ log(t )= 034minus039
209minus (minus008)=minus0023 (85)
823 Lineaeligr regresjon av stress rupture
Ved aring utfoslashre en lineaeligr regresjon paring dataene faringr en et bedre estimat paring stigningstallet til
regresjonskurven Det er utfoslashrt lineaeligr regresjon for begge datasettene baringde med maringlte
og estimerte toslashyninger
Tabell 84 Lineaeligr regresjon av maringlte verdier stress rupture
Parameter Estimat Standardavvik
α 0510518 0008714
β -0026712 0004215
R2 07555
33
I Tabell 84 er resultatet fra lineaeligr regresjonen til datasettet med maringlte toslashyninger
presentert og i Figur 85 er regresjonen presentert grafisk β representerer estimatet paring
helningen paring regresjonskurven og α representerer estimatet til ldquoskjaeligring med
y-aksenrdquo altsaring log(ε) Omregnet til ε er starten paring kurven 100510518 = 324
Ved bruk av lineaeligr regresjon uten aring ta hensyn til standardavvik vil stress rupture
kurven vaeligre som vist i ligning 86 basert paring ligning 81 nevnt tidligere i kapittelet
Standardavviket til toslashyningen er 0008714 og standardavviket til helningen er
0004215 Desto naeligrmere 1 verdien R2 er desto mer sannsynlig er regresjonen
Verdien R2 er 07555 og sier at regresjonslinjen passer godt til datasettet
log(ε) = log(ε0 fatigue)minusβ log(t ) (81)
log(ε) = log(324)minus00267log(t ) (86)
Figur 85 Lineaeligr regresjon av maringlte data stress rupture
Kurve for stress rupture brukt videre i oppgaven er vist i ligning 87 Her brukes
stigningstallet fra lineaeligr regresjonen og ε0fatigue = 35 som er toslashyningen fra
strekkproslashvingen altsaring ved t = 0 Det er valgt aring bruke toslashyningen fra den siste
strekkproslashven da de tre foslashrste ble utfoslashrt med loslashs kontramutter i den nederste bakken
og det ikke er helt kontroll paring faktisk toslashyning
log(ε) = log(35)minus00267log(t ) (87)
34
I Tabell 85 er lineaeligr regresjonen fra de estimerte toslashyningene presentert skjematisk og
i Figur 86 er regresjonen presentert grafisk Regresjonskurven basert paring lineaeligr
regresjon av de estimerte toslashyningene er presentert i ligning 88 Regresjonskurvens
start er 100367293 = 234 Standardavviket til toslashyningen er 0014110 og standardavviket
til helningen er 0006825 Verdien R2 er 0302 Dette sier at regresjonen ikke er like bra
som for maringlte verdier I Figur 86 vises avvikene og det er tydelig at regresjonslinjen
ikke passer like godt som for maringlte toslashyninger i Figur 85
log(ε) = log(234)minus001362log(t ) (88)
Tabell 85 Lineaeligr regresjon av estimerte verdier stress rupture
Parameter Estimat Standardavvik
α 0367293 0014110
β -0016186 0006825
R2 0302
Figur 86 Lineaeligr regresjon av estimerte data stress rupture
35
83 Utvikling av S-N kurve
For aring se paring sammenhengen mellom dynamisk og statisk utmatting er det utviklet en
S-N kurve for materialet Som nevnt i teorikapittelet blir S-N kurven for kompositter
plottet med toslashyninger istedenfor spenninger
Bestemmelse av hvilke proslashver som var gjeldende etter testing har vaeligrt en utfordning
Det opplevdes ofte at bruddet oppstod i omraringdet der tabsen er paringlimt De proslashvene der
dette skjedde er utelatt fra resultatene for eksempel de fire proslashvene til hoslashyre (proslashve
D9 D10 D12 og D13) paring Figur 87 Dette er gjort for aring ha proslashver med mest mulig likt
bruddbildeforloslashp for aring redusere feilkilder
Figur 87 Proslashver testet dynamisk
I Tabell 86 er dataene fra den dynamiske proslashvingen presentert I utgangspunktet skulle
det brukes R-verdi = 01 som er R-verdien DNV bruker men under proslashvingen viste det
seg at med saring lav R-verdi gikk proslashven relativt fort i kompresjon grunnet forlengelse
av proslashvene I de foslashrste syklene ble proslashvene utvidet nok i lengderetning til at de gikk i
kompresjon Derfor ble det valgt aring legge seg litt over R= 01 Ut fra erfaring fra de fem
foslashrste proslashvene er det valgt en minste toslashyning paring 04 mm som gir en toslashyning paring 027
R-verdien ligger i omraringdet paring 02 til 025 Proslashveresultatene som er presentert er de med
likt bruddforloslashp og er de data som er brukt for aring regne ut S-N kurven
36
Tabell 86 Data dynamisk utmatting
Proslashve kNmin kNmax mmmin mmmax Ant N ε log(N) log(ε)
D6 288 1150 04 19 4300 127 363 01047
D7 245 1180 04 2 1678 133 322 01264
D8 294 1140 05 2 1367 133 314 01296
D14 252 1285 04 22 643 147 281 01652
D15 261 1300 04 21 1292 140 311 01483
D16 235 1260 04 22 994 147 300 01692
D18 280 1290 04 22 977 147 299 01722
D19 280 1330 04 22 695 147 284 01742
D20 289 1380 04 22 937 147 297 01725
D21 245 1230 04 22 937 147 297 01655
D25 274 1120 04 19 2497 127 340 01088
D26 277 1120 04 19 2027 127 331 01047
Proslashvegeometri finnes i Appendix C
Figur 88 S-N Kurve
37
I Figur 88 er dataene fra den dynamiske testingen presentert logaritmisk
Regresjonslinjen viser at det er stor spredning paring proslashvene Punktene som passer best
paring regresjonslinjen er fra proslashve D15 og D19 Stigningstallet disse gir er regnet ut i
ligning 89
α= ∆ log(ε)
∆ log(N )= 01483minus01742
311minus284=minus01 (89)
831 Lineaeligr regresjon av dynamisk utmatting
I Tabell 87 er resultatet fra lineaeligr regresjonen fra datasettet med dynamisk utmatting
presentert β representerer estimatet paring helningen paring regresjonskurven og α
representerer estimatet til ldquoskjaeligring med y-aksenrdquo altsaring log(ε) Omregnet til ε er
starten paring kurven 1004758 = 299 Ved bruk av lineaeligr regresjon vil regresjonskurven
for dynamisk utmatting vaeligre som presentert i ligning 811 basert paring ligning 810 fra
DNV [2] Standardavviket til toslashyningen er 0048 og standardavviket paring helningen er
0015 Verdien R2 er 08322 noe som sier at regresjonslinjen passer godt til
datasettet
log(ε) = log(ε0 fatigue)minusα log(N ) (810)
log(ε) = log(299)minus0107log(N ) (811)
Tabell 87 Lineaeligr regresjon dynamisk utmatting
Parameter Estimat Standardavvik
α 047578 004755
β -010718 001522
R2 08322
38
Figur 89 Lineaeligr regresjon S-N Kurve
84 Endring av dynamisk regresjonskurve ved statisk
utmatting
For aring undersoslashke sammenhengen mellom statisk og dynamisk utmatting er det utfoslashrt
proslashver som foslashrst er belastet statisk over en gitt tid for deretter aring teste de samme
proslashvene under dynamisk utmatting Det ble bestemt at det skulle forsoslashkes aring belaste
proslashvene under statisk belastning med Miners sum = 075
Det har vist seg aring vaeligre vanskelig aring spesifisere noslashyaktig Miners sum paring bakgrunn av
dataene Det ble foslashrst proslashvd aring legge seg paring et nivaring utregnet med stress rupture kurven
Med en hoslashy last gikk flere proslashver i brudd relativt tidlig grunnet stor spredning
Maringten dette ble loslashst paring var aring se paring dataene fra stress rupture og legge seg paring et punkt
som er naeligr brudd Fra Tabell 82 er det en proslashve som er belastet med 19kN med t =1243 minutter og tre proslashver som er belastet med 185kN som har staringtt i henholdsvis
186 2340 og 6798 minutter Det er paring bakgrunn av disse dataene valgt aring legge seg paring
en last paring 1875kN i 100 minutter for aring vaeligre sikker paring at proslashvene ikke garingr i brudd og
allikevel ligger naeligr bruddgrensen De proslashvene som gikk i brudd foslashr 100 minutter var
garingtt er overfoslashrt til stress rupture dataene
39
Det har vaeligrt utfordrende aring definere noslashyaktig toslashyningsnivaring og ut fra kurvene kunne
proslashver med valgt belastning garing i brudd fra i underkant av 100 til 6000 minutter
I Tabell 88 og Tabell 89 er proslashvedataene fra testingen presentert med henholdsvis
AME 6000 INF premium marine resin is a preaccelerated non-thixotropic epoxyvinyl ester based infusion resin AME 6000 INF resin is used in construction of highperformance marine composites offering
- Superior laminate strength- High heat resistance- Good surface quality- Excellent hydrolysis resistance
Typical liquid resinproperties
Property at 23 C Value Unit MethodViscosity Brookfield (5 rpm) 250 mPas ISO 2555Viscosity Cone amp Plate 250 mPas ISO 2884Styrene content 35 SFS 4864Geltime (15Norox MCP-75) 35 min D006Geltime (03NLC-10+15Norox MCP-75) 120 min D006(See Additional information)
Typical cured resinproperties
Property Value Unit MethodPostcured for 2h at 60 CTensile Strength 81 MPa ASTM D-638Tensile Modulus 35 GPa ASTM D-638Tensile Elongation 42 ASTM D-638Flexural Strength 131 MPa ASTM D-790Flexural Modulus 37 GPa ASTM D-790Heat Deflection Temperature 79 C ASTM D-648 Postcured for 2 hours at 138 C Tensile Strength 89 MPa ASTM D-638Tensile Modulus 37 GPa ASTM D-638Tensile Elongation 35 ASTM D-638Flexural Strength 137 MPa ASTM D-790Flexural Modulus 38 GPa ASTM D-790Heat Deflection Temperature 124 C ASTM D-648
Application and use AME 6000 INF resin is especially recommended for marine applications using theinfusion process AME 6000 INF is designed as a premium resin for highperformance off-shore motor and sailing yachts that remain in the water for anextended period of time
Ashland is committed to continuous evolution oftechnology and service solutions that promote health safetyand environmental protection around the world
reg Registered trademark and trade trademark of Ashland Inc Registered service mark of the American Chemistry Council
AME 6000 INF premium marine resin complies with Lloyds Register of Shippingrules for construction of small crafts
Additional information For more information on curing characteristics of AME 6000 INF infusion resin andadjustment of inhibitor (NLC-10) and peroxide (MCP-75) levels for optimal curingplease contact your Ashland representative
Handling and storage It is highly recommended that all material is stored at stable temperature under 20C preferably indoors and away from sunlight Prolonged storage outside ofrecommended conditions can influence liquid resin properties like viscosity and geltime It is also strongly recommended to mix resin thoroughly before use Shelf lifeof AME 6000 INF is three (3) months
Notice All information presented herein is believed to be accurate and reliable and isoffered solely for your consideration investigation and verification The informationis not to be taken as an express or implied warranty or representation for whichAshland assumes legal responsibility Any warranties including warranties ofmerchantability or non-infringement of intellectual property rights of third partiesare herewith expressly excluded
Since the users product formulations specific use applications and conditions ofuse are beyond the control of Ashland Ashland makes no warranty orrepresentation regarding the results which may be obtained by the user It shall bethe responsibility of the user to determine the suitability of any of the productsmentioned for the users specific application
Ashland requests that the customer reads understands and complies with theinformation contained herein and the current Material Safety Data Sheet
More information EUROPEAN HEADQUARTERSCNumancia 185 8ordm 1a08034 BarcelonaSPAIN Phone +34 93 206 51 20Fax +34 93 204 13 02
Ashland is committed to continuous evolution oftechnology and service solutions that promote health safetyand environmental protection around the world
reg Registered trademark and trade trademark of Ashland Inc Registered service mark of the American Chemistry Council
SELCOM SRL via della Torre n 17 31010 FREGONA (TV) ITALY phone +39 0438 585166 modem fax +39 0438 585172 manual fax +39 0438 916049
cap soc EURO 10149000 cod fisc e pi IT 02369430265 trib Treviso n 33642 reg soc cciaa Treviso n 206094 M estero TV 028944 E-mail infoselcom-srlcom
MULTIAXIAL TECHNOLOGY (NCF) unidirectional amp stitched multiaxial fabrics in glass carbon aramid and hybrids for the composite industry internet wwwselcom-srlcom
TYPE APPROVED PRODUCT ndash CERTIFICATE NO K-4015
Confidentiality Statement The information data and charts embodied in this Technical Data Sheet (TDS) are strictly confidential and are supplied on the understanding that they will be held confidentially and not disclosed to third parties without the prior written consent of Selcom srl with registered office in 31010 Fregona (TV) ITALY-Via Della Torre no 17 ndashFor further info please contact Selcom srl at infoselcom-srlcom or fax to no +39 0438 58 51 72 91 60 49 SELCOM Srl is a weaver of technical textiles from continuous filaments (rovings) All information supplied by or on behalf of SELCOM Srl in relation to its products whether in the nature of data recommendations or otherwise has been given in good faith and in compliance with technical and commercial information supplied by raw materials (fibre) manufacturers All information aforementioned are supported by its own experience and believed reliable but SELCOM Srl declines all responsibility in respect of the application processing ore use of the aforementioned information or any consequence thereof The buyer undertakes all liability in respect of the application processing or use of the aforementioned information or product whose quality and other properties he shall verify or any consequence thereof SELCOM Srl believes that it is the user that shall determine the suitability of a product for its end-use and the user that assures all liability in connection therewith M10-1-02DOC Ed01-Rev00-120510
Technical Data Sheet
PRODUCT NAME UNIEUNIEUNIEUNIE1200M1200M1200M1200M100100100100 Unidirectional fabric 0ordm in ldquoErdquo glass
Codice 01111001200
Characteristics for fabric lunghezza rotolo - standard roll length mtl 50 plusmn 1 mtl
larghezza rotolo - standard roll width mm 1270 plusmn 10 mm
peso netto rotolo - net roll weight Kg 865 plusmn 3
allungamento a rottura mdash elongation at break 35 - 4
Determined from resin impregnated rovings according to ASTM D-2343These informations can be used for material selection purposes only Quality Assurance Fregona ligrave 180113 Ing Giovanni Fardin
NB THIS DOCUMENT IS COMPUTER GENERATED AND ITrsquoS VALID WITHOUT SIGNATURE
angle areal weight areal weight
tolerance grmsup2 tolerance
0ordm - L4 83 8 plusmn 3
0ordm plusmn 1ordm L4 4800 - 2400 1200 plusmn 3
90ordm plusmn 1ordm L4 300 50 plusmn 3
random - L4 2600 100 plusmn 3
- - 1358 plusmn 3
layers plan texfiber
Polyester yarn
TOTAL grmsup2
E glass PPG Roving 2002
E glass PPG Roving 2002
E glass PPG Roving 7864
59
Forord
Sammendrag
Innhold
Figurliste
Tabelliste
Innledning
Bakgrunn for oppgaven
Problemomraringde og forskersposlashrsmaringl
Avgrensing av masteroppgaven
Masteroppgavens oppbygning
Metode
Litteraturstudie
Laboratorieforsoslashk
Validitet og reliabilitet
Teori
Regler og forskrifter
Utmatting i fiberkompositter
S-N kurven
Miner - Palmgrens delskadehypotese
Utmatting i et lamina med last parallelt med fibrene
Reduksjon av statisk styrke grunnet permanent statisk belastning
Reduksjon av statisk styrke grunnet dynamisk belastning S-N kurven
Analyse av sammenhenger
Lineaeligr regresjon
Hvor god er modellen
Plateproduksjon paring NORSAFE
Resininjesering
Proslashvelegemer
Testmaskiner
Dynamisk strekkproslashvemaskin
Statisk strekkproslashvemaskin
Bestemmelse av fiberinnhold og lagoppbygging
Fiberinnhold prosedyre
Lagoppbygging
Teoretisk tykkelse
Resultat og analyse
Strekkfasthet
Stress rupture
Stress rupture basert paring maringlt toslashyning
Stress rupture basert paring estimert toslashyning
Lineaeligr regresjon av stress rupture
Utvikling av S-N kurve
Lineaeligr regresjon av dynamisk utmatting
Endring av dynamisk regresjonskurve ved statisk utmatting
Konklusjon
Forslag til videre arbeid
Litteraturliste
Appendix
Appendix Resultat fiberinnhold
Appendix Stress Rupture proslashvegeometri
Appendix Dynamisk utmatting proslashvegeometri
Appendix Statisk og deretter dynamisk utmatting proslashvegeometri
821 Stress rupture basert paring maringlt toslashyning
I Tabell 82 er dataene med maringlte toslashyninger fra stress rupture testene presentert
skjematisk
Tabell 82 Stress rupture data maringlt toslashyning
Nr N t [min] εmaringlt σ [MPa] log(σ) log(t) log(εmaringlt)
1 27189 05 35 10098 300 -027 054
2 21484 05 35 7979 290 -026 054
3 22000 94 33 8171 291 097 052
4 22000 05 32 8171 291 -030 050
5 21000 08 30 7799 289 -008 048
6 20000 225 30 7428 287 135 047
7 20000 31160 27 7428 287 349 043
8 19000 1243 28 7057 285 209 045
9 18500 23405 26 6871 284 337 042
10 18500 67980 26 6871 284 383 041
11 18001 973 30 6686 283 199 048
12 18500 1860 26 6871 284 227 042
13 20000 88 29 7428 287 094 046
14 19000 589 28 7057 285 177 045
15 19000 204 28 7057 285 231 045
Proslashvegeometri finnes i Appendix B
I Figur 83 er dataene presentert logaritmisk med en regresjonslinje som viser
helningen Som det fremgaringr av resultatene fra de maringlte verdiene passer
regresjonslinjen relativt bra med dataene Stigningstallet til dataene er utregnet og det
er tatt utgangspunkt i stigningstall mellom to punkter i grafen som ser ut til aring stemme
bra med regresjonslinjen Det er valgt foslashlgende fra Tabell 82 Proslashve nr 4 og 9
Stigningstallet mellom log(ε) og log(t ) er regnet ut som vist i ligning 82 Dette blir et
visuelt estimat og en mer noslashyaktig metode er lineaeligr regresjon Lineaeligr regresjon for
stress rupture er utfoslashrt i underkapittel 823
β= ∆ log(εmaringlt)
∆ log(t )= 042minus050
337minus (minus030)=minus0022 (82)
30
Figur 83 Stress rupture kurve maringlt
822 Stress rupture basert paring estimert toslashyning
Dataene i Tabell 83 vist nedenfor inneholder det samme som Tabell 82 men her er
toslashyningen basert paring estimert E-modul Estimert E-modul er regnet ut bakgrunn av
undersoslashkt fiberinnhold i proslashvene mengde fiber i 0 og antagelse om strekkfasthet i
fiberen paring 72GPa I de etterfoslashlgende ligninger vises beregning av henholdsvis estimert
E-modul og toslashyning
E = E f middotφ f middotφ f 0 (83)
derE er estimert E-modul
E f er fiberens strekkfasthet ihht datablad = 72GPa
φ f er volumprosent fiber
φ f 0 er volumprosent fiber i 0 lag = 0889
ε= σ
E(84)
31
Tabell 83 Stress rupture data estimert toslashyning
Nr N t [min] φ f E [Gpa] εest log(t) log(εest)
1 27189 05 05822 373 27 -027 043
2 21484 05 05677 363 22 -026 034
3 22000 94 05307 340 24 097 038
4 22000 05 05140 329 25 -030 040
5 21000 08 05192 332 23 -008 037
6 20000 225 05631 360 21 135 031
7 20000 31160 05259 337 22 349 034
8 19000 1243 05088 326 22 209 034
9 18500 23405 04948 317 22 337 034
10 18500 67980 04946 317 22 383 034
11 18001 973 05704 365 18 199 026
12 18500 1860 05301 3393 20 227 031
13 20000 88 05300 3392 22 094 034
14 19000 589 05133 3286 21 177 033
15 19000 204 05525 3536 20 231 030
Proslashvegeometri finnes i Appendix B
Figur 84 Stress rupture kurve estimert
32
Dataene er fremstilt med estimert toslashyning for aring se om avvik kunne begrunnes ved aring
korrelere toslashyningen med proslashvenes fiberinnhold Ut fra grafen i Figur 84 ser det ut til
at det er stoslashrre avvik med bruk av estimerte toslashyninger enn de maringlte Naringr en estimerer
toslashyningene basert paring fibervolum korreleres resultatene for en feilkilde og det er
naturlig aring tenke at avvikene skulle blitt redusert Proslashveresultatene fra testingen i
fiberinnhold varierer mye noe som kan bidra til at tallene ikke gir saring gode estimater
som tenkt I tillegg er det kun eacuten feilkilde som neglisjeres og det kan vaeligre andre
faktorer som bidrar til spredning Dersom en kunne korrelere for alle feilkilder ville
det muligens blitt et bedre estimat
Platene er produsert i produksjonshallen hos NORSAFE og dette er gjort manuelt
Proslashvestykkene er kuttet slipt og paringlimt tabs paring laboratoriet paring UiA Her inngaringr det
flere feilkilder som kan foslashre til avvik Fiberens retning og krumning spiller stor rolle paring
styrken og om ikke alle fiberene ligger helt rett vil dette bidra til variasjon
Stigningstallet β for de estimerte dataene er regnet ut i ligning 85 Dataene som er
valgt for aring regne ut stigningstallet er fra proslashvene som ser ut til aring passe best til
regresjonslinjen proslashve nr 5 og 8 Stigningstallet er foslashlgende
β= ∆ log(εest)
∆ log(t )= 034minus039
209minus (minus008)=minus0023 (85)
823 Lineaeligr regresjon av stress rupture
Ved aring utfoslashre en lineaeligr regresjon paring dataene faringr en et bedre estimat paring stigningstallet til
regresjonskurven Det er utfoslashrt lineaeligr regresjon for begge datasettene baringde med maringlte
og estimerte toslashyninger
Tabell 84 Lineaeligr regresjon av maringlte verdier stress rupture
Parameter Estimat Standardavvik
α 0510518 0008714
β -0026712 0004215
R2 07555
33
I Tabell 84 er resultatet fra lineaeligr regresjonen til datasettet med maringlte toslashyninger
presentert og i Figur 85 er regresjonen presentert grafisk β representerer estimatet paring
helningen paring regresjonskurven og α representerer estimatet til ldquoskjaeligring med
y-aksenrdquo altsaring log(ε) Omregnet til ε er starten paring kurven 100510518 = 324
Ved bruk av lineaeligr regresjon uten aring ta hensyn til standardavvik vil stress rupture
kurven vaeligre som vist i ligning 86 basert paring ligning 81 nevnt tidligere i kapittelet
Standardavviket til toslashyningen er 0008714 og standardavviket til helningen er
0004215 Desto naeligrmere 1 verdien R2 er desto mer sannsynlig er regresjonen
Verdien R2 er 07555 og sier at regresjonslinjen passer godt til datasettet
log(ε) = log(ε0 fatigue)minusβ log(t ) (81)
log(ε) = log(324)minus00267log(t ) (86)
Figur 85 Lineaeligr regresjon av maringlte data stress rupture
Kurve for stress rupture brukt videre i oppgaven er vist i ligning 87 Her brukes
stigningstallet fra lineaeligr regresjonen og ε0fatigue = 35 som er toslashyningen fra
strekkproslashvingen altsaring ved t = 0 Det er valgt aring bruke toslashyningen fra den siste
strekkproslashven da de tre foslashrste ble utfoslashrt med loslashs kontramutter i den nederste bakken
og det ikke er helt kontroll paring faktisk toslashyning
log(ε) = log(35)minus00267log(t ) (87)
34
I Tabell 85 er lineaeligr regresjonen fra de estimerte toslashyningene presentert skjematisk og
i Figur 86 er regresjonen presentert grafisk Regresjonskurven basert paring lineaeligr
regresjon av de estimerte toslashyningene er presentert i ligning 88 Regresjonskurvens
start er 100367293 = 234 Standardavviket til toslashyningen er 0014110 og standardavviket
til helningen er 0006825 Verdien R2 er 0302 Dette sier at regresjonen ikke er like bra
som for maringlte verdier I Figur 86 vises avvikene og det er tydelig at regresjonslinjen
ikke passer like godt som for maringlte toslashyninger i Figur 85
log(ε) = log(234)minus001362log(t ) (88)
Tabell 85 Lineaeligr regresjon av estimerte verdier stress rupture
Parameter Estimat Standardavvik
α 0367293 0014110
β -0016186 0006825
R2 0302
Figur 86 Lineaeligr regresjon av estimerte data stress rupture
35
83 Utvikling av S-N kurve
For aring se paring sammenhengen mellom dynamisk og statisk utmatting er det utviklet en
S-N kurve for materialet Som nevnt i teorikapittelet blir S-N kurven for kompositter
plottet med toslashyninger istedenfor spenninger
Bestemmelse av hvilke proslashver som var gjeldende etter testing har vaeligrt en utfordning
Det opplevdes ofte at bruddet oppstod i omraringdet der tabsen er paringlimt De proslashvene der
dette skjedde er utelatt fra resultatene for eksempel de fire proslashvene til hoslashyre (proslashve
D9 D10 D12 og D13) paring Figur 87 Dette er gjort for aring ha proslashver med mest mulig likt
bruddbildeforloslashp for aring redusere feilkilder
Figur 87 Proslashver testet dynamisk
I Tabell 86 er dataene fra den dynamiske proslashvingen presentert I utgangspunktet skulle
det brukes R-verdi = 01 som er R-verdien DNV bruker men under proslashvingen viste det
seg at med saring lav R-verdi gikk proslashven relativt fort i kompresjon grunnet forlengelse
av proslashvene I de foslashrste syklene ble proslashvene utvidet nok i lengderetning til at de gikk i
kompresjon Derfor ble det valgt aring legge seg litt over R= 01 Ut fra erfaring fra de fem
foslashrste proslashvene er det valgt en minste toslashyning paring 04 mm som gir en toslashyning paring 027
R-verdien ligger i omraringdet paring 02 til 025 Proslashveresultatene som er presentert er de med
likt bruddforloslashp og er de data som er brukt for aring regne ut S-N kurven
36
Tabell 86 Data dynamisk utmatting
Proslashve kNmin kNmax mmmin mmmax Ant N ε log(N) log(ε)
D6 288 1150 04 19 4300 127 363 01047
D7 245 1180 04 2 1678 133 322 01264
D8 294 1140 05 2 1367 133 314 01296
D14 252 1285 04 22 643 147 281 01652
D15 261 1300 04 21 1292 140 311 01483
D16 235 1260 04 22 994 147 300 01692
D18 280 1290 04 22 977 147 299 01722
D19 280 1330 04 22 695 147 284 01742
D20 289 1380 04 22 937 147 297 01725
D21 245 1230 04 22 937 147 297 01655
D25 274 1120 04 19 2497 127 340 01088
D26 277 1120 04 19 2027 127 331 01047
Proslashvegeometri finnes i Appendix C
Figur 88 S-N Kurve
37
I Figur 88 er dataene fra den dynamiske testingen presentert logaritmisk
Regresjonslinjen viser at det er stor spredning paring proslashvene Punktene som passer best
paring regresjonslinjen er fra proslashve D15 og D19 Stigningstallet disse gir er regnet ut i
ligning 89
α= ∆ log(ε)
∆ log(N )= 01483minus01742
311minus284=minus01 (89)
831 Lineaeligr regresjon av dynamisk utmatting
I Tabell 87 er resultatet fra lineaeligr regresjonen fra datasettet med dynamisk utmatting
presentert β representerer estimatet paring helningen paring regresjonskurven og α
representerer estimatet til ldquoskjaeligring med y-aksenrdquo altsaring log(ε) Omregnet til ε er
starten paring kurven 1004758 = 299 Ved bruk av lineaeligr regresjon vil regresjonskurven
for dynamisk utmatting vaeligre som presentert i ligning 811 basert paring ligning 810 fra
DNV [2] Standardavviket til toslashyningen er 0048 og standardavviket paring helningen er
0015 Verdien R2 er 08322 noe som sier at regresjonslinjen passer godt til
datasettet
log(ε) = log(ε0 fatigue)minusα log(N ) (810)
log(ε) = log(299)minus0107log(N ) (811)
Tabell 87 Lineaeligr regresjon dynamisk utmatting
Parameter Estimat Standardavvik
α 047578 004755
β -010718 001522
R2 08322
38
Figur 89 Lineaeligr regresjon S-N Kurve
84 Endring av dynamisk regresjonskurve ved statisk
utmatting
For aring undersoslashke sammenhengen mellom statisk og dynamisk utmatting er det utfoslashrt
proslashver som foslashrst er belastet statisk over en gitt tid for deretter aring teste de samme
proslashvene under dynamisk utmatting Det ble bestemt at det skulle forsoslashkes aring belaste
proslashvene under statisk belastning med Miners sum = 075
Det har vist seg aring vaeligre vanskelig aring spesifisere noslashyaktig Miners sum paring bakgrunn av
dataene Det ble foslashrst proslashvd aring legge seg paring et nivaring utregnet med stress rupture kurven
Med en hoslashy last gikk flere proslashver i brudd relativt tidlig grunnet stor spredning
Maringten dette ble loslashst paring var aring se paring dataene fra stress rupture og legge seg paring et punkt
som er naeligr brudd Fra Tabell 82 er det en proslashve som er belastet med 19kN med t =1243 minutter og tre proslashver som er belastet med 185kN som har staringtt i henholdsvis
186 2340 og 6798 minutter Det er paring bakgrunn av disse dataene valgt aring legge seg paring
en last paring 1875kN i 100 minutter for aring vaeligre sikker paring at proslashvene ikke garingr i brudd og
allikevel ligger naeligr bruddgrensen De proslashvene som gikk i brudd foslashr 100 minutter var
garingtt er overfoslashrt til stress rupture dataene
39
Det har vaeligrt utfordrende aring definere noslashyaktig toslashyningsnivaring og ut fra kurvene kunne
proslashver med valgt belastning garing i brudd fra i underkant av 100 til 6000 minutter
I Tabell 88 og Tabell 89 er proslashvedataene fra testingen presentert med henholdsvis
AME 6000 INF premium marine resin is a preaccelerated non-thixotropic epoxyvinyl ester based infusion resin AME 6000 INF resin is used in construction of highperformance marine composites offering
- Superior laminate strength- High heat resistance- Good surface quality- Excellent hydrolysis resistance
Typical liquid resinproperties
Property at 23 C Value Unit MethodViscosity Brookfield (5 rpm) 250 mPas ISO 2555Viscosity Cone amp Plate 250 mPas ISO 2884Styrene content 35 SFS 4864Geltime (15Norox MCP-75) 35 min D006Geltime (03NLC-10+15Norox MCP-75) 120 min D006(See Additional information)
Typical cured resinproperties
Property Value Unit MethodPostcured for 2h at 60 CTensile Strength 81 MPa ASTM D-638Tensile Modulus 35 GPa ASTM D-638Tensile Elongation 42 ASTM D-638Flexural Strength 131 MPa ASTM D-790Flexural Modulus 37 GPa ASTM D-790Heat Deflection Temperature 79 C ASTM D-648 Postcured for 2 hours at 138 C Tensile Strength 89 MPa ASTM D-638Tensile Modulus 37 GPa ASTM D-638Tensile Elongation 35 ASTM D-638Flexural Strength 137 MPa ASTM D-790Flexural Modulus 38 GPa ASTM D-790Heat Deflection Temperature 124 C ASTM D-648
Application and use AME 6000 INF resin is especially recommended for marine applications using theinfusion process AME 6000 INF is designed as a premium resin for highperformance off-shore motor and sailing yachts that remain in the water for anextended period of time
Ashland is committed to continuous evolution oftechnology and service solutions that promote health safetyand environmental protection around the world
reg Registered trademark and trade trademark of Ashland Inc Registered service mark of the American Chemistry Council
AME 6000 INF premium marine resin complies with Lloyds Register of Shippingrules for construction of small crafts
Additional information For more information on curing characteristics of AME 6000 INF infusion resin andadjustment of inhibitor (NLC-10) and peroxide (MCP-75) levels for optimal curingplease contact your Ashland representative
Handling and storage It is highly recommended that all material is stored at stable temperature under 20C preferably indoors and away from sunlight Prolonged storage outside ofrecommended conditions can influence liquid resin properties like viscosity and geltime It is also strongly recommended to mix resin thoroughly before use Shelf lifeof AME 6000 INF is three (3) months
Notice All information presented herein is believed to be accurate and reliable and isoffered solely for your consideration investigation and verification The informationis not to be taken as an express or implied warranty or representation for whichAshland assumes legal responsibility Any warranties including warranties ofmerchantability or non-infringement of intellectual property rights of third partiesare herewith expressly excluded
Since the users product formulations specific use applications and conditions ofuse are beyond the control of Ashland Ashland makes no warranty orrepresentation regarding the results which may be obtained by the user It shall bethe responsibility of the user to determine the suitability of any of the productsmentioned for the users specific application
Ashland requests that the customer reads understands and complies with theinformation contained herein and the current Material Safety Data Sheet
More information EUROPEAN HEADQUARTERSCNumancia 185 8ordm 1a08034 BarcelonaSPAIN Phone +34 93 206 51 20Fax +34 93 204 13 02
Ashland is committed to continuous evolution oftechnology and service solutions that promote health safetyand environmental protection around the world
reg Registered trademark and trade trademark of Ashland Inc Registered service mark of the American Chemistry Council
SELCOM SRL via della Torre n 17 31010 FREGONA (TV) ITALY phone +39 0438 585166 modem fax +39 0438 585172 manual fax +39 0438 916049
cap soc EURO 10149000 cod fisc e pi IT 02369430265 trib Treviso n 33642 reg soc cciaa Treviso n 206094 M estero TV 028944 E-mail infoselcom-srlcom
MULTIAXIAL TECHNOLOGY (NCF) unidirectional amp stitched multiaxial fabrics in glass carbon aramid and hybrids for the composite industry internet wwwselcom-srlcom
TYPE APPROVED PRODUCT ndash CERTIFICATE NO K-4015
Confidentiality Statement The information data and charts embodied in this Technical Data Sheet (TDS) are strictly confidential and are supplied on the understanding that they will be held confidentially and not disclosed to third parties without the prior written consent of Selcom srl with registered office in 31010 Fregona (TV) ITALY-Via Della Torre no 17 ndashFor further info please contact Selcom srl at infoselcom-srlcom or fax to no +39 0438 58 51 72 91 60 49 SELCOM Srl is a weaver of technical textiles from continuous filaments (rovings) All information supplied by or on behalf of SELCOM Srl in relation to its products whether in the nature of data recommendations or otherwise has been given in good faith and in compliance with technical and commercial information supplied by raw materials (fibre) manufacturers All information aforementioned are supported by its own experience and believed reliable but SELCOM Srl declines all responsibility in respect of the application processing ore use of the aforementioned information or any consequence thereof The buyer undertakes all liability in respect of the application processing or use of the aforementioned information or product whose quality and other properties he shall verify or any consequence thereof SELCOM Srl believes that it is the user that shall determine the suitability of a product for its end-use and the user that assures all liability in connection therewith M10-1-02DOC Ed01-Rev00-120510
Technical Data Sheet
PRODUCT NAME UNIEUNIEUNIEUNIE1200M1200M1200M1200M100100100100 Unidirectional fabric 0ordm in ldquoErdquo glass
Codice 01111001200
Characteristics for fabric lunghezza rotolo - standard roll length mtl 50 plusmn 1 mtl
larghezza rotolo - standard roll width mm 1270 plusmn 10 mm
peso netto rotolo - net roll weight Kg 865 plusmn 3
allungamento a rottura mdash elongation at break 35 - 4
Determined from resin impregnated rovings according to ASTM D-2343These informations can be used for material selection purposes only Quality Assurance Fregona ligrave 180113 Ing Giovanni Fardin
NB THIS DOCUMENT IS COMPUTER GENERATED AND ITrsquoS VALID WITHOUT SIGNATURE
angle areal weight areal weight
tolerance grmsup2 tolerance
0ordm - L4 83 8 plusmn 3
0ordm plusmn 1ordm L4 4800 - 2400 1200 plusmn 3
90ordm plusmn 1ordm L4 300 50 plusmn 3
random - L4 2600 100 plusmn 3
- - 1358 plusmn 3
layers plan texfiber
Polyester yarn
TOTAL grmsup2
E glass PPG Roving 2002
E glass PPG Roving 2002
E glass PPG Roving 7864
59
Forord
Sammendrag
Innhold
Figurliste
Tabelliste
Innledning
Bakgrunn for oppgaven
Problemomraringde og forskersposlashrsmaringl
Avgrensing av masteroppgaven
Masteroppgavens oppbygning
Metode
Litteraturstudie
Laboratorieforsoslashk
Validitet og reliabilitet
Teori
Regler og forskrifter
Utmatting i fiberkompositter
S-N kurven
Miner - Palmgrens delskadehypotese
Utmatting i et lamina med last parallelt med fibrene
Reduksjon av statisk styrke grunnet permanent statisk belastning
Reduksjon av statisk styrke grunnet dynamisk belastning S-N kurven
Analyse av sammenhenger
Lineaeligr regresjon
Hvor god er modellen
Plateproduksjon paring NORSAFE
Resininjesering
Proslashvelegemer
Testmaskiner
Dynamisk strekkproslashvemaskin
Statisk strekkproslashvemaskin
Bestemmelse av fiberinnhold og lagoppbygging
Fiberinnhold prosedyre
Lagoppbygging
Teoretisk tykkelse
Resultat og analyse
Strekkfasthet
Stress rupture
Stress rupture basert paring maringlt toslashyning
Stress rupture basert paring estimert toslashyning
Lineaeligr regresjon av stress rupture
Utvikling av S-N kurve
Lineaeligr regresjon av dynamisk utmatting
Endring av dynamisk regresjonskurve ved statisk utmatting
Konklusjon
Forslag til videre arbeid
Litteraturliste
Appendix
Appendix Resultat fiberinnhold
Appendix Stress Rupture proslashvegeometri
Appendix Dynamisk utmatting proslashvegeometri
Appendix Statisk og deretter dynamisk utmatting proslashvegeometri
821 Stress rupture basert paring maringlt toslashyning
I Tabell 82 er dataene med maringlte toslashyninger fra stress rupture testene presentert
skjematisk
Tabell 82 Stress rupture data maringlt toslashyning
Nr N t [min] εmaringlt σ [MPa] log(σ) log(t) log(εmaringlt)
1 27189 05 35 10098 300 -027 054
2 21484 05 35 7979 290 -026 054
3 22000 94 33 8171 291 097 052
4 22000 05 32 8171 291 -030 050
5 21000 08 30 7799 289 -008 048
6 20000 225 30 7428 287 135 047
7 20000 31160 27 7428 287 349 043
8 19000 1243 28 7057 285 209 045
9 18500 23405 26 6871 284 337 042
10 18500 67980 26 6871 284 383 041
11 18001 973 30 6686 283 199 048
12 18500 1860 26 6871 284 227 042
13 20000 88 29 7428 287 094 046
14 19000 589 28 7057 285 177 045
15 19000 204 28 7057 285 231 045
Proslashvegeometri finnes i Appendix B
I Figur 83 er dataene presentert logaritmisk med en regresjonslinje som viser
helningen Som det fremgaringr av resultatene fra de maringlte verdiene passer
regresjonslinjen relativt bra med dataene Stigningstallet til dataene er utregnet og det
er tatt utgangspunkt i stigningstall mellom to punkter i grafen som ser ut til aring stemme
bra med regresjonslinjen Det er valgt foslashlgende fra Tabell 82 Proslashve nr 4 og 9
Stigningstallet mellom log(ε) og log(t ) er regnet ut som vist i ligning 82 Dette blir et
visuelt estimat og en mer noslashyaktig metode er lineaeligr regresjon Lineaeligr regresjon for
stress rupture er utfoslashrt i underkapittel 823
β= ∆ log(εmaringlt)
∆ log(t )= 042minus050
337minus (minus030)=minus0022 (82)
30
Figur 83 Stress rupture kurve maringlt
822 Stress rupture basert paring estimert toslashyning
Dataene i Tabell 83 vist nedenfor inneholder det samme som Tabell 82 men her er
toslashyningen basert paring estimert E-modul Estimert E-modul er regnet ut bakgrunn av
undersoslashkt fiberinnhold i proslashvene mengde fiber i 0 og antagelse om strekkfasthet i
fiberen paring 72GPa I de etterfoslashlgende ligninger vises beregning av henholdsvis estimert
E-modul og toslashyning
E = E f middotφ f middotφ f 0 (83)
derE er estimert E-modul
E f er fiberens strekkfasthet ihht datablad = 72GPa
φ f er volumprosent fiber
φ f 0 er volumprosent fiber i 0 lag = 0889
ε= σ
E(84)
31
Tabell 83 Stress rupture data estimert toslashyning
Nr N t [min] φ f E [Gpa] εest log(t) log(εest)
1 27189 05 05822 373 27 -027 043
2 21484 05 05677 363 22 -026 034
3 22000 94 05307 340 24 097 038
4 22000 05 05140 329 25 -030 040
5 21000 08 05192 332 23 -008 037
6 20000 225 05631 360 21 135 031
7 20000 31160 05259 337 22 349 034
8 19000 1243 05088 326 22 209 034
9 18500 23405 04948 317 22 337 034
10 18500 67980 04946 317 22 383 034
11 18001 973 05704 365 18 199 026
12 18500 1860 05301 3393 20 227 031
13 20000 88 05300 3392 22 094 034
14 19000 589 05133 3286 21 177 033
15 19000 204 05525 3536 20 231 030
Proslashvegeometri finnes i Appendix B
Figur 84 Stress rupture kurve estimert
32
Dataene er fremstilt med estimert toslashyning for aring se om avvik kunne begrunnes ved aring
korrelere toslashyningen med proslashvenes fiberinnhold Ut fra grafen i Figur 84 ser det ut til
at det er stoslashrre avvik med bruk av estimerte toslashyninger enn de maringlte Naringr en estimerer
toslashyningene basert paring fibervolum korreleres resultatene for en feilkilde og det er
naturlig aring tenke at avvikene skulle blitt redusert Proslashveresultatene fra testingen i
fiberinnhold varierer mye noe som kan bidra til at tallene ikke gir saring gode estimater
som tenkt I tillegg er det kun eacuten feilkilde som neglisjeres og det kan vaeligre andre
faktorer som bidrar til spredning Dersom en kunne korrelere for alle feilkilder ville
det muligens blitt et bedre estimat
Platene er produsert i produksjonshallen hos NORSAFE og dette er gjort manuelt
Proslashvestykkene er kuttet slipt og paringlimt tabs paring laboratoriet paring UiA Her inngaringr det
flere feilkilder som kan foslashre til avvik Fiberens retning og krumning spiller stor rolle paring
styrken og om ikke alle fiberene ligger helt rett vil dette bidra til variasjon
Stigningstallet β for de estimerte dataene er regnet ut i ligning 85 Dataene som er
valgt for aring regne ut stigningstallet er fra proslashvene som ser ut til aring passe best til
regresjonslinjen proslashve nr 5 og 8 Stigningstallet er foslashlgende
β= ∆ log(εest)
∆ log(t )= 034minus039
209minus (minus008)=minus0023 (85)
823 Lineaeligr regresjon av stress rupture
Ved aring utfoslashre en lineaeligr regresjon paring dataene faringr en et bedre estimat paring stigningstallet til
regresjonskurven Det er utfoslashrt lineaeligr regresjon for begge datasettene baringde med maringlte
og estimerte toslashyninger
Tabell 84 Lineaeligr regresjon av maringlte verdier stress rupture
Parameter Estimat Standardavvik
α 0510518 0008714
β -0026712 0004215
R2 07555
33
I Tabell 84 er resultatet fra lineaeligr regresjonen til datasettet med maringlte toslashyninger
presentert og i Figur 85 er regresjonen presentert grafisk β representerer estimatet paring
helningen paring regresjonskurven og α representerer estimatet til ldquoskjaeligring med
y-aksenrdquo altsaring log(ε) Omregnet til ε er starten paring kurven 100510518 = 324
Ved bruk av lineaeligr regresjon uten aring ta hensyn til standardavvik vil stress rupture
kurven vaeligre som vist i ligning 86 basert paring ligning 81 nevnt tidligere i kapittelet
Standardavviket til toslashyningen er 0008714 og standardavviket til helningen er
0004215 Desto naeligrmere 1 verdien R2 er desto mer sannsynlig er regresjonen
Verdien R2 er 07555 og sier at regresjonslinjen passer godt til datasettet
log(ε) = log(ε0 fatigue)minusβ log(t ) (81)
log(ε) = log(324)minus00267log(t ) (86)
Figur 85 Lineaeligr regresjon av maringlte data stress rupture
Kurve for stress rupture brukt videre i oppgaven er vist i ligning 87 Her brukes
stigningstallet fra lineaeligr regresjonen og ε0fatigue = 35 som er toslashyningen fra
strekkproslashvingen altsaring ved t = 0 Det er valgt aring bruke toslashyningen fra den siste
strekkproslashven da de tre foslashrste ble utfoslashrt med loslashs kontramutter i den nederste bakken
og det ikke er helt kontroll paring faktisk toslashyning
log(ε) = log(35)minus00267log(t ) (87)
34
I Tabell 85 er lineaeligr regresjonen fra de estimerte toslashyningene presentert skjematisk og
i Figur 86 er regresjonen presentert grafisk Regresjonskurven basert paring lineaeligr
regresjon av de estimerte toslashyningene er presentert i ligning 88 Regresjonskurvens
start er 100367293 = 234 Standardavviket til toslashyningen er 0014110 og standardavviket
til helningen er 0006825 Verdien R2 er 0302 Dette sier at regresjonen ikke er like bra
som for maringlte verdier I Figur 86 vises avvikene og det er tydelig at regresjonslinjen
ikke passer like godt som for maringlte toslashyninger i Figur 85
log(ε) = log(234)minus001362log(t ) (88)
Tabell 85 Lineaeligr regresjon av estimerte verdier stress rupture
Parameter Estimat Standardavvik
α 0367293 0014110
β -0016186 0006825
R2 0302
Figur 86 Lineaeligr regresjon av estimerte data stress rupture
35
83 Utvikling av S-N kurve
For aring se paring sammenhengen mellom dynamisk og statisk utmatting er det utviklet en
S-N kurve for materialet Som nevnt i teorikapittelet blir S-N kurven for kompositter
plottet med toslashyninger istedenfor spenninger
Bestemmelse av hvilke proslashver som var gjeldende etter testing har vaeligrt en utfordning
Det opplevdes ofte at bruddet oppstod i omraringdet der tabsen er paringlimt De proslashvene der
dette skjedde er utelatt fra resultatene for eksempel de fire proslashvene til hoslashyre (proslashve
D9 D10 D12 og D13) paring Figur 87 Dette er gjort for aring ha proslashver med mest mulig likt
bruddbildeforloslashp for aring redusere feilkilder
Figur 87 Proslashver testet dynamisk
I Tabell 86 er dataene fra den dynamiske proslashvingen presentert I utgangspunktet skulle
det brukes R-verdi = 01 som er R-verdien DNV bruker men under proslashvingen viste det
seg at med saring lav R-verdi gikk proslashven relativt fort i kompresjon grunnet forlengelse
av proslashvene I de foslashrste syklene ble proslashvene utvidet nok i lengderetning til at de gikk i
kompresjon Derfor ble det valgt aring legge seg litt over R= 01 Ut fra erfaring fra de fem
foslashrste proslashvene er det valgt en minste toslashyning paring 04 mm som gir en toslashyning paring 027
R-verdien ligger i omraringdet paring 02 til 025 Proslashveresultatene som er presentert er de med
likt bruddforloslashp og er de data som er brukt for aring regne ut S-N kurven
36
Tabell 86 Data dynamisk utmatting
Proslashve kNmin kNmax mmmin mmmax Ant N ε log(N) log(ε)
D6 288 1150 04 19 4300 127 363 01047
D7 245 1180 04 2 1678 133 322 01264
D8 294 1140 05 2 1367 133 314 01296
D14 252 1285 04 22 643 147 281 01652
D15 261 1300 04 21 1292 140 311 01483
D16 235 1260 04 22 994 147 300 01692
D18 280 1290 04 22 977 147 299 01722
D19 280 1330 04 22 695 147 284 01742
D20 289 1380 04 22 937 147 297 01725
D21 245 1230 04 22 937 147 297 01655
D25 274 1120 04 19 2497 127 340 01088
D26 277 1120 04 19 2027 127 331 01047
Proslashvegeometri finnes i Appendix C
Figur 88 S-N Kurve
37
I Figur 88 er dataene fra den dynamiske testingen presentert logaritmisk
Regresjonslinjen viser at det er stor spredning paring proslashvene Punktene som passer best
paring regresjonslinjen er fra proslashve D15 og D19 Stigningstallet disse gir er regnet ut i
ligning 89
α= ∆ log(ε)
∆ log(N )= 01483minus01742
311minus284=minus01 (89)
831 Lineaeligr regresjon av dynamisk utmatting
I Tabell 87 er resultatet fra lineaeligr regresjonen fra datasettet med dynamisk utmatting
presentert β representerer estimatet paring helningen paring regresjonskurven og α
representerer estimatet til ldquoskjaeligring med y-aksenrdquo altsaring log(ε) Omregnet til ε er
starten paring kurven 1004758 = 299 Ved bruk av lineaeligr regresjon vil regresjonskurven
for dynamisk utmatting vaeligre som presentert i ligning 811 basert paring ligning 810 fra
DNV [2] Standardavviket til toslashyningen er 0048 og standardavviket paring helningen er
0015 Verdien R2 er 08322 noe som sier at regresjonslinjen passer godt til
datasettet
log(ε) = log(ε0 fatigue)minusα log(N ) (810)
log(ε) = log(299)minus0107log(N ) (811)
Tabell 87 Lineaeligr regresjon dynamisk utmatting
Parameter Estimat Standardavvik
α 047578 004755
β -010718 001522
R2 08322
38
Figur 89 Lineaeligr regresjon S-N Kurve
84 Endring av dynamisk regresjonskurve ved statisk
utmatting
For aring undersoslashke sammenhengen mellom statisk og dynamisk utmatting er det utfoslashrt
proslashver som foslashrst er belastet statisk over en gitt tid for deretter aring teste de samme
proslashvene under dynamisk utmatting Det ble bestemt at det skulle forsoslashkes aring belaste
proslashvene under statisk belastning med Miners sum = 075
Det har vist seg aring vaeligre vanskelig aring spesifisere noslashyaktig Miners sum paring bakgrunn av
dataene Det ble foslashrst proslashvd aring legge seg paring et nivaring utregnet med stress rupture kurven
Med en hoslashy last gikk flere proslashver i brudd relativt tidlig grunnet stor spredning
Maringten dette ble loslashst paring var aring se paring dataene fra stress rupture og legge seg paring et punkt
som er naeligr brudd Fra Tabell 82 er det en proslashve som er belastet med 19kN med t =1243 minutter og tre proslashver som er belastet med 185kN som har staringtt i henholdsvis
186 2340 og 6798 minutter Det er paring bakgrunn av disse dataene valgt aring legge seg paring
en last paring 1875kN i 100 minutter for aring vaeligre sikker paring at proslashvene ikke garingr i brudd og
allikevel ligger naeligr bruddgrensen De proslashvene som gikk i brudd foslashr 100 minutter var
garingtt er overfoslashrt til stress rupture dataene
39
Det har vaeligrt utfordrende aring definere noslashyaktig toslashyningsnivaring og ut fra kurvene kunne
proslashver med valgt belastning garing i brudd fra i underkant av 100 til 6000 minutter
I Tabell 88 og Tabell 89 er proslashvedataene fra testingen presentert med henholdsvis
AME 6000 INF premium marine resin is a preaccelerated non-thixotropic epoxyvinyl ester based infusion resin AME 6000 INF resin is used in construction of highperformance marine composites offering
- Superior laminate strength- High heat resistance- Good surface quality- Excellent hydrolysis resistance
Typical liquid resinproperties
Property at 23 C Value Unit MethodViscosity Brookfield (5 rpm) 250 mPas ISO 2555Viscosity Cone amp Plate 250 mPas ISO 2884Styrene content 35 SFS 4864Geltime (15Norox MCP-75) 35 min D006Geltime (03NLC-10+15Norox MCP-75) 120 min D006(See Additional information)
Typical cured resinproperties
Property Value Unit MethodPostcured for 2h at 60 CTensile Strength 81 MPa ASTM D-638Tensile Modulus 35 GPa ASTM D-638Tensile Elongation 42 ASTM D-638Flexural Strength 131 MPa ASTM D-790Flexural Modulus 37 GPa ASTM D-790Heat Deflection Temperature 79 C ASTM D-648 Postcured for 2 hours at 138 C Tensile Strength 89 MPa ASTM D-638Tensile Modulus 37 GPa ASTM D-638Tensile Elongation 35 ASTM D-638Flexural Strength 137 MPa ASTM D-790Flexural Modulus 38 GPa ASTM D-790Heat Deflection Temperature 124 C ASTM D-648
Application and use AME 6000 INF resin is especially recommended for marine applications using theinfusion process AME 6000 INF is designed as a premium resin for highperformance off-shore motor and sailing yachts that remain in the water for anextended period of time
Ashland is committed to continuous evolution oftechnology and service solutions that promote health safetyand environmental protection around the world
reg Registered trademark and trade trademark of Ashland Inc Registered service mark of the American Chemistry Council
AME 6000 INF premium marine resin complies with Lloyds Register of Shippingrules for construction of small crafts
Additional information For more information on curing characteristics of AME 6000 INF infusion resin andadjustment of inhibitor (NLC-10) and peroxide (MCP-75) levels for optimal curingplease contact your Ashland representative
Handling and storage It is highly recommended that all material is stored at stable temperature under 20C preferably indoors and away from sunlight Prolonged storage outside ofrecommended conditions can influence liquid resin properties like viscosity and geltime It is also strongly recommended to mix resin thoroughly before use Shelf lifeof AME 6000 INF is three (3) months
Notice All information presented herein is believed to be accurate and reliable and isoffered solely for your consideration investigation and verification The informationis not to be taken as an express or implied warranty or representation for whichAshland assumes legal responsibility Any warranties including warranties ofmerchantability or non-infringement of intellectual property rights of third partiesare herewith expressly excluded
Since the users product formulations specific use applications and conditions ofuse are beyond the control of Ashland Ashland makes no warranty orrepresentation regarding the results which may be obtained by the user It shall bethe responsibility of the user to determine the suitability of any of the productsmentioned for the users specific application
Ashland requests that the customer reads understands and complies with theinformation contained herein and the current Material Safety Data Sheet
More information EUROPEAN HEADQUARTERSCNumancia 185 8ordm 1a08034 BarcelonaSPAIN Phone +34 93 206 51 20Fax +34 93 204 13 02
Ashland is committed to continuous evolution oftechnology and service solutions that promote health safetyand environmental protection around the world
reg Registered trademark and trade trademark of Ashland Inc Registered service mark of the American Chemistry Council
SELCOM SRL via della Torre n 17 31010 FREGONA (TV) ITALY phone +39 0438 585166 modem fax +39 0438 585172 manual fax +39 0438 916049
cap soc EURO 10149000 cod fisc e pi IT 02369430265 trib Treviso n 33642 reg soc cciaa Treviso n 206094 M estero TV 028944 E-mail infoselcom-srlcom
MULTIAXIAL TECHNOLOGY (NCF) unidirectional amp stitched multiaxial fabrics in glass carbon aramid and hybrids for the composite industry internet wwwselcom-srlcom
TYPE APPROVED PRODUCT ndash CERTIFICATE NO K-4015
Confidentiality Statement The information data and charts embodied in this Technical Data Sheet (TDS) are strictly confidential and are supplied on the understanding that they will be held confidentially and not disclosed to third parties without the prior written consent of Selcom srl with registered office in 31010 Fregona (TV) ITALY-Via Della Torre no 17 ndashFor further info please contact Selcom srl at infoselcom-srlcom or fax to no +39 0438 58 51 72 91 60 49 SELCOM Srl is a weaver of technical textiles from continuous filaments (rovings) All information supplied by or on behalf of SELCOM Srl in relation to its products whether in the nature of data recommendations or otherwise has been given in good faith and in compliance with technical and commercial information supplied by raw materials (fibre) manufacturers All information aforementioned are supported by its own experience and believed reliable but SELCOM Srl declines all responsibility in respect of the application processing ore use of the aforementioned information or any consequence thereof The buyer undertakes all liability in respect of the application processing or use of the aforementioned information or product whose quality and other properties he shall verify or any consequence thereof SELCOM Srl believes that it is the user that shall determine the suitability of a product for its end-use and the user that assures all liability in connection therewith M10-1-02DOC Ed01-Rev00-120510
Technical Data Sheet
PRODUCT NAME UNIEUNIEUNIEUNIE1200M1200M1200M1200M100100100100 Unidirectional fabric 0ordm in ldquoErdquo glass
Codice 01111001200
Characteristics for fabric lunghezza rotolo - standard roll length mtl 50 plusmn 1 mtl
larghezza rotolo - standard roll width mm 1270 plusmn 10 mm
peso netto rotolo - net roll weight Kg 865 plusmn 3
allungamento a rottura mdash elongation at break 35 - 4
Determined from resin impregnated rovings according to ASTM D-2343These informations can be used for material selection purposes only Quality Assurance Fregona ligrave 180113 Ing Giovanni Fardin
NB THIS DOCUMENT IS COMPUTER GENERATED AND ITrsquoS VALID WITHOUT SIGNATURE
angle areal weight areal weight
tolerance grmsup2 tolerance
0ordm - L4 83 8 plusmn 3
0ordm plusmn 1ordm L4 4800 - 2400 1200 plusmn 3
90ordm plusmn 1ordm L4 300 50 plusmn 3
random - L4 2600 100 plusmn 3
- - 1358 plusmn 3
layers plan texfiber
Polyester yarn
TOTAL grmsup2
E glass PPG Roving 2002
E glass PPG Roving 2002
E glass PPG Roving 7864
59
Forord
Sammendrag
Innhold
Figurliste
Tabelliste
Innledning
Bakgrunn for oppgaven
Problemomraringde og forskersposlashrsmaringl
Avgrensing av masteroppgaven
Masteroppgavens oppbygning
Metode
Litteraturstudie
Laboratorieforsoslashk
Validitet og reliabilitet
Teori
Regler og forskrifter
Utmatting i fiberkompositter
S-N kurven
Miner - Palmgrens delskadehypotese
Utmatting i et lamina med last parallelt med fibrene
Reduksjon av statisk styrke grunnet permanent statisk belastning
Reduksjon av statisk styrke grunnet dynamisk belastning S-N kurven
Analyse av sammenhenger
Lineaeligr regresjon
Hvor god er modellen
Plateproduksjon paring NORSAFE
Resininjesering
Proslashvelegemer
Testmaskiner
Dynamisk strekkproslashvemaskin
Statisk strekkproslashvemaskin
Bestemmelse av fiberinnhold og lagoppbygging
Fiberinnhold prosedyre
Lagoppbygging
Teoretisk tykkelse
Resultat og analyse
Strekkfasthet
Stress rupture
Stress rupture basert paring maringlt toslashyning
Stress rupture basert paring estimert toslashyning
Lineaeligr regresjon av stress rupture
Utvikling av S-N kurve
Lineaeligr regresjon av dynamisk utmatting
Endring av dynamisk regresjonskurve ved statisk utmatting
Konklusjon
Forslag til videre arbeid
Litteraturliste
Appendix
Appendix Resultat fiberinnhold
Appendix Stress Rupture proslashvegeometri
Appendix Dynamisk utmatting proslashvegeometri
Appendix Statisk og deretter dynamisk utmatting proslashvegeometri
821 Stress rupture basert paring maringlt toslashyning
I Tabell 82 er dataene med maringlte toslashyninger fra stress rupture testene presentert
skjematisk
Tabell 82 Stress rupture data maringlt toslashyning
Nr N t [min] εmaringlt σ [MPa] log(σ) log(t) log(εmaringlt)
1 27189 05 35 10098 300 -027 054
2 21484 05 35 7979 290 -026 054
3 22000 94 33 8171 291 097 052
4 22000 05 32 8171 291 -030 050
5 21000 08 30 7799 289 -008 048
6 20000 225 30 7428 287 135 047
7 20000 31160 27 7428 287 349 043
8 19000 1243 28 7057 285 209 045
9 18500 23405 26 6871 284 337 042
10 18500 67980 26 6871 284 383 041
11 18001 973 30 6686 283 199 048
12 18500 1860 26 6871 284 227 042
13 20000 88 29 7428 287 094 046
14 19000 589 28 7057 285 177 045
15 19000 204 28 7057 285 231 045
Proslashvegeometri finnes i Appendix B
I Figur 83 er dataene presentert logaritmisk med en regresjonslinje som viser
helningen Som det fremgaringr av resultatene fra de maringlte verdiene passer
regresjonslinjen relativt bra med dataene Stigningstallet til dataene er utregnet og det
er tatt utgangspunkt i stigningstall mellom to punkter i grafen som ser ut til aring stemme
bra med regresjonslinjen Det er valgt foslashlgende fra Tabell 82 Proslashve nr 4 og 9
Stigningstallet mellom log(ε) og log(t ) er regnet ut som vist i ligning 82 Dette blir et
visuelt estimat og en mer noslashyaktig metode er lineaeligr regresjon Lineaeligr regresjon for
stress rupture er utfoslashrt i underkapittel 823
β= ∆ log(εmaringlt)
∆ log(t )= 042minus050
337minus (minus030)=minus0022 (82)
30
Figur 83 Stress rupture kurve maringlt
822 Stress rupture basert paring estimert toslashyning
Dataene i Tabell 83 vist nedenfor inneholder det samme som Tabell 82 men her er
toslashyningen basert paring estimert E-modul Estimert E-modul er regnet ut bakgrunn av
undersoslashkt fiberinnhold i proslashvene mengde fiber i 0 og antagelse om strekkfasthet i
fiberen paring 72GPa I de etterfoslashlgende ligninger vises beregning av henholdsvis estimert
E-modul og toslashyning
E = E f middotφ f middotφ f 0 (83)
derE er estimert E-modul
E f er fiberens strekkfasthet ihht datablad = 72GPa
φ f er volumprosent fiber
φ f 0 er volumprosent fiber i 0 lag = 0889
ε= σ
E(84)
31
Tabell 83 Stress rupture data estimert toslashyning
Nr N t [min] φ f E [Gpa] εest log(t) log(εest)
1 27189 05 05822 373 27 -027 043
2 21484 05 05677 363 22 -026 034
3 22000 94 05307 340 24 097 038
4 22000 05 05140 329 25 -030 040
5 21000 08 05192 332 23 -008 037
6 20000 225 05631 360 21 135 031
7 20000 31160 05259 337 22 349 034
8 19000 1243 05088 326 22 209 034
9 18500 23405 04948 317 22 337 034
10 18500 67980 04946 317 22 383 034
11 18001 973 05704 365 18 199 026
12 18500 1860 05301 3393 20 227 031
13 20000 88 05300 3392 22 094 034
14 19000 589 05133 3286 21 177 033
15 19000 204 05525 3536 20 231 030
Proslashvegeometri finnes i Appendix B
Figur 84 Stress rupture kurve estimert
32
Dataene er fremstilt med estimert toslashyning for aring se om avvik kunne begrunnes ved aring
korrelere toslashyningen med proslashvenes fiberinnhold Ut fra grafen i Figur 84 ser det ut til
at det er stoslashrre avvik med bruk av estimerte toslashyninger enn de maringlte Naringr en estimerer
toslashyningene basert paring fibervolum korreleres resultatene for en feilkilde og det er
naturlig aring tenke at avvikene skulle blitt redusert Proslashveresultatene fra testingen i
fiberinnhold varierer mye noe som kan bidra til at tallene ikke gir saring gode estimater
som tenkt I tillegg er det kun eacuten feilkilde som neglisjeres og det kan vaeligre andre
faktorer som bidrar til spredning Dersom en kunne korrelere for alle feilkilder ville
det muligens blitt et bedre estimat
Platene er produsert i produksjonshallen hos NORSAFE og dette er gjort manuelt
Proslashvestykkene er kuttet slipt og paringlimt tabs paring laboratoriet paring UiA Her inngaringr det
flere feilkilder som kan foslashre til avvik Fiberens retning og krumning spiller stor rolle paring
styrken og om ikke alle fiberene ligger helt rett vil dette bidra til variasjon
Stigningstallet β for de estimerte dataene er regnet ut i ligning 85 Dataene som er
valgt for aring regne ut stigningstallet er fra proslashvene som ser ut til aring passe best til
regresjonslinjen proslashve nr 5 og 8 Stigningstallet er foslashlgende
β= ∆ log(εest)
∆ log(t )= 034minus039
209minus (minus008)=minus0023 (85)
823 Lineaeligr regresjon av stress rupture
Ved aring utfoslashre en lineaeligr regresjon paring dataene faringr en et bedre estimat paring stigningstallet til
regresjonskurven Det er utfoslashrt lineaeligr regresjon for begge datasettene baringde med maringlte
og estimerte toslashyninger
Tabell 84 Lineaeligr regresjon av maringlte verdier stress rupture
Parameter Estimat Standardavvik
α 0510518 0008714
β -0026712 0004215
R2 07555
33
I Tabell 84 er resultatet fra lineaeligr regresjonen til datasettet med maringlte toslashyninger
presentert og i Figur 85 er regresjonen presentert grafisk β representerer estimatet paring
helningen paring regresjonskurven og α representerer estimatet til ldquoskjaeligring med
y-aksenrdquo altsaring log(ε) Omregnet til ε er starten paring kurven 100510518 = 324
Ved bruk av lineaeligr regresjon uten aring ta hensyn til standardavvik vil stress rupture
kurven vaeligre som vist i ligning 86 basert paring ligning 81 nevnt tidligere i kapittelet
Standardavviket til toslashyningen er 0008714 og standardavviket til helningen er
0004215 Desto naeligrmere 1 verdien R2 er desto mer sannsynlig er regresjonen
Verdien R2 er 07555 og sier at regresjonslinjen passer godt til datasettet
log(ε) = log(ε0 fatigue)minusβ log(t ) (81)
log(ε) = log(324)minus00267log(t ) (86)
Figur 85 Lineaeligr regresjon av maringlte data stress rupture
Kurve for stress rupture brukt videre i oppgaven er vist i ligning 87 Her brukes
stigningstallet fra lineaeligr regresjonen og ε0fatigue = 35 som er toslashyningen fra
strekkproslashvingen altsaring ved t = 0 Det er valgt aring bruke toslashyningen fra den siste
strekkproslashven da de tre foslashrste ble utfoslashrt med loslashs kontramutter i den nederste bakken
og det ikke er helt kontroll paring faktisk toslashyning
log(ε) = log(35)minus00267log(t ) (87)
34
I Tabell 85 er lineaeligr regresjonen fra de estimerte toslashyningene presentert skjematisk og
i Figur 86 er regresjonen presentert grafisk Regresjonskurven basert paring lineaeligr
regresjon av de estimerte toslashyningene er presentert i ligning 88 Regresjonskurvens
start er 100367293 = 234 Standardavviket til toslashyningen er 0014110 og standardavviket
til helningen er 0006825 Verdien R2 er 0302 Dette sier at regresjonen ikke er like bra
som for maringlte verdier I Figur 86 vises avvikene og det er tydelig at regresjonslinjen
ikke passer like godt som for maringlte toslashyninger i Figur 85
log(ε) = log(234)minus001362log(t ) (88)
Tabell 85 Lineaeligr regresjon av estimerte verdier stress rupture
Parameter Estimat Standardavvik
α 0367293 0014110
β -0016186 0006825
R2 0302
Figur 86 Lineaeligr regresjon av estimerte data stress rupture
35
83 Utvikling av S-N kurve
For aring se paring sammenhengen mellom dynamisk og statisk utmatting er det utviklet en
S-N kurve for materialet Som nevnt i teorikapittelet blir S-N kurven for kompositter
plottet med toslashyninger istedenfor spenninger
Bestemmelse av hvilke proslashver som var gjeldende etter testing har vaeligrt en utfordning
Det opplevdes ofte at bruddet oppstod i omraringdet der tabsen er paringlimt De proslashvene der
dette skjedde er utelatt fra resultatene for eksempel de fire proslashvene til hoslashyre (proslashve
D9 D10 D12 og D13) paring Figur 87 Dette er gjort for aring ha proslashver med mest mulig likt
bruddbildeforloslashp for aring redusere feilkilder
Figur 87 Proslashver testet dynamisk
I Tabell 86 er dataene fra den dynamiske proslashvingen presentert I utgangspunktet skulle
det brukes R-verdi = 01 som er R-verdien DNV bruker men under proslashvingen viste det
seg at med saring lav R-verdi gikk proslashven relativt fort i kompresjon grunnet forlengelse
av proslashvene I de foslashrste syklene ble proslashvene utvidet nok i lengderetning til at de gikk i
kompresjon Derfor ble det valgt aring legge seg litt over R= 01 Ut fra erfaring fra de fem
foslashrste proslashvene er det valgt en minste toslashyning paring 04 mm som gir en toslashyning paring 027
R-verdien ligger i omraringdet paring 02 til 025 Proslashveresultatene som er presentert er de med
likt bruddforloslashp og er de data som er brukt for aring regne ut S-N kurven
36
Tabell 86 Data dynamisk utmatting
Proslashve kNmin kNmax mmmin mmmax Ant N ε log(N) log(ε)
D6 288 1150 04 19 4300 127 363 01047
D7 245 1180 04 2 1678 133 322 01264
D8 294 1140 05 2 1367 133 314 01296
D14 252 1285 04 22 643 147 281 01652
D15 261 1300 04 21 1292 140 311 01483
D16 235 1260 04 22 994 147 300 01692
D18 280 1290 04 22 977 147 299 01722
D19 280 1330 04 22 695 147 284 01742
D20 289 1380 04 22 937 147 297 01725
D21 245 1230 04 22 937 147 297 01655
D25 274 1120 04 19 2497 127 340 01088
D26 277 1120 04 19 2027 127 331 01047
Proslashvegeometri finnes i Appendix C
Figur 88 S-N Kurve
37
I Figur 88 er dataene fra den dynamiske testingen presentert logaritmisk
Regresjonslinjen viser at det er stor spredning paring proslashvene Punktene som passer best
paring regresjonslinjen er fra proslashve D15 og D19 Stigningstallet disse gir er regnet ut i
ligning 89
α= ∆ log(ε)
∆ log(N )= 01483minus01742
311minus284=minus01 (89)
831 Lineaeligr regresjon av dynamisk utmatting
I Tabell 87 er resultatet fra lineaeligr regresjonen fra datasettet med dynamisk utmatting
presentert β representerer estimatet paring helningen paring regresjonskurven og α
representerer estimatet til ldquoskjaeligring med y-aksenrdquo altsaring log(ε) Omregnet til ε er
starten paring kurven 1004758 = 299 Ved bruk av lineaeligr regresjon vil regresjonskurven
for dynamisk utmatting vaeligre som presentert i ligning 811 basert paring ligning 810 fra
DNV [2] Standardavviket til toslashyningen er 0048 og standardavviket paring helningen er
0015 Verdien R2 er 08322 noe som sier at regresjonslinjen passer godt til
datasettet
log(ε) = log(ε0 fatigue)minusα log(N ) (810)
log(ε) = log(299)minus0107log(N ) (811)
Tabell 87 Lineaeligr regresjon dynamisk utmatting
Parameter Estimat Standardavvik
α 047578 004755
β -010718 001522
R2 08322
38
Figur 89 Lineaeligr regresjon S-N Kurve
84 Endring av dynamisk regresjonskurve ved statisk
utmatting
For aring undersoslashke sammenhengen mellom statisk og dynamisk utmatting er det utfoslashrt
proslashver som foslashrst er belastet statisk over en gitt tid for deretter aring teste de samme
proslashvene under dynamisk utmatting Det ble bestemt at det skulle forsoslashkes aring belaste
proslashvene under statisk belastning med Miners sum = 075
Det har vist seg aring vaeligre vanskelig aring spesifisere noslashyaktig Miners sum paring bakgrunn av
dataene Det ble foslashrst proslashvd aring legge seg paring et nivaring utregnet med stress rupture kurven
Med en hoslashy last gikk flere proslashver i brudd relativt tidlig grunnet stor spredning
Maringten dette ble loslashst paring var aring se paring dataene fra stress rupture og legge seg paring et punkt
som er naeligr brudd Fra Tabell 82 er det en proslashve som er belastet med 19kN med t =1243 minutter og tre proslashver som er belastet med 185kN som har staringtt i henholdsvis
186 2340 og 6798 minutter Det er paring bakgrunn av disse dataene valgt aring legge seg paring
en last paring 1875kN i 100 minutter for aring vaeligre sikker paring at proslashvene ikke garingr i brudd og
allikevel ligger naeligr bruddgrensen De proslashvene som gikk i brudd foslashr 100 minutter var
garingtt er overfoslashrt til stress rupture dataene
39
Det har vaeligrt utfordrende aring definere noslashyaktig toslashyningsnivaring og ut fra kurvene kunne
proslashver med valgt belastning garing i brudd fra i underkant av 100 til 6000 minutter
I Tabell 88 og Tabell 89 er proslashvedataene fra testingen presentert med henholdsvis
AME 6000 INF premium marine resin is a preaccelerated non-thixotropic epoxyvinyl ester based infusion resin AME 6000 INF resin is used in construction of highperformance marine composites offering
- Superior laminate strength- High heat resistance- Good surface quality- Excellent hydrolysis resistance
Typical liquid resinproperties
Property at 23 C Value Unit MethodViscosity Brookfield (5 rpm) 250 mPas ISO 2555Viscosity Cone amp Plate 250 mPas ISO 2884Styrene content 35 SFS 4864Geltime (15Norox MCP-75) 35 min D006Geltime (03NLC-10+15Norox MCP-75) 120 min D006(See Additional information)
Typical cured resinproperties
Property Value Unit MethodPostcured for 2h at 60 CTensile Strength 81 MPa ASTM D-638Tensile Modulus 35 GPa ASTM D-638Tensile Elongation 42 ASTM D-638Flexural Strength 131 MPa ASTM D-790Flexural Modulus 37 GPa ASTM D-790Heat Deflection Temperature 79 C ASTM D-648 Postcured for 2 hours at 138 C Tensile Strength 89 MPa ASTM D-638Tensile Modulus 37 GPa ASTM D-638Tensile Elongation 35 ASTM D-638Flexural Strength 137 MPa ASTM D-790Flexural Modulus 38 GPa ASTM D-790Heat Deflection Temperature 124 C ASTM D-648
Application and use AME 6000 INF resin is especially recommended for marine applications using theinfusion process AME 6000 INF is designed as a premium resin for highperformance off-shore motor and sailing yachts that remain in the water for anextended period of time
Ashland is committed to continuous evolution oftechnology and service solutions that promote health safetyand environmental protection around the world
reg Registered trademark and trade trademark of Ashland Inc Registered service mark of the American Chemistry Council
AME 6000 INF premium marine resin complies with Lloyds Register of Shippingrules for construction of small crafts
Additional information For more information on curing characteristics of AME 6000 INF infusion resin andadjustment of inhibitor (NLC-10) and peroxide (MCP-75) levels for optimal curingplease contact your Ashland representative
Handling and storage It is highly recommended that all material is stored at stable temperature under 20C preferably indoors and away from sunlight Prolonged storage outside ofrecommended conditions can influence liquid resin properties like viscosity and geltime It is also strongly recommended to mix resin thoroughly before use Shelf lifeof AME 6000 INF is three (3) months
Notice All information presented herein is believed to be accurate and reliable and isoffered solely for your consideration investigation and verification The informationis not to be taken as an express or implied warranty or representation for whichAshland assumes legal responsibility Any warranties including warranties ofmerchantability or non-infringement of intellectual property rights of third partiesare herewith expressly excluded
Since the users product formulations specific use applications and conditions ofuse are beyond the control of Ashland Ashland makes no warranty orrepresentation regarding the results which may be obtained by the user It shall bethe responsibility of the user to determine the suitability of any of the productsmentioned for the users specific application
Ashland requests that the customer reads understands and complies with theinformation contained herein and the current Material Safety Data Sheet
More information EUROPEAN HEADQUARTERSCNumancia 185 8ordm 1a08034 BarcelonaSPAIN Phone +34 93 206 51 20Fax +34 93 204 13 02
Ashland is committed to continuous evolution oftechnology and service solutions that promote health safetyand environmental protection around the world
reg Registered trademark and trade trademark of Ashland Inc Registered service mark of the American Chemistry Council
SELCOM SRL via della Torre n 17 31010 FREGONA (TV) ITALY phone +39 0438 585166 modem fax +39 0438 585172 manual fax +39 0438 916049
cap soc EURO 10149000 cod fisc e pi IT 02369430265 trib Treviso n 33642 reg soc cciaa Treviso n 206094 M estero TV 028944 E-mail infoselcom-srlcom
MULTIAXIAL TECHNOLOGY (NCF) unidirectional amp stitched multiaxial fabrics in glass carbon aramid and hybrids for the composite industry internet wwwselcom-srlcom
TYPE APPROVED PRODUCT ndash CERTIFICATE NO K-4015
Confidentiality Statement The information data and charts embodied in this Technical Data Sheet (TDS) are strictly confidential and are supplied on the understanding that they will be held confidentially and not disclosed to third parties without the prior written consent of Selcom srl with registered office in 31010 Fregona (TV) ITALY-Via Della Torre no 17 ndashFor further info please contact Selcom srl at infoselcom-srlcom or fax to no +39 0438 58 51 72 91 60 49 SELCOM Srl is a weaver of technical textiles from continuous filaments (rovings) All information supplied by or on behalf of SELCOM Srl in relation to its products whether in the nature of data recommendations or otherwise has been given in good faith and in compliance with technical and commercial information supplied by raw materials (fibre) manufacturers All information aforementioned are supported by its own experience and believed reliable but SELCOM Srl declines all responsibility in respect of the application processing ore use of the aforementioned information or any consequence thereof The buyer undertakes all liability in respect of the application processing or use of the aforementioned information or product whose quality and other properties he shall verify or any consequence thereof SELCOM Srl believes that it is the user that shall determine the suitability of a product for its end-use and the user that assures all liability in connection therewith M10-1-02DOC Ed01-Rev00-120510
Technical Data Sheet
PRODUCT NAME UNIEUNIEUNIEUNIE1200M1200M1200M1200M100100100100 Unidirectional fabric 0ordm in ldquoErdquo glass
Codice 01111001200
Characteristics for fabric lunghezza rotolo - standard roll length mtl 50 plusmn 1 mtl
larghezza rotolo - standard roll width mm 1270 plusmn 10 mm
peso netto rotolo - net roll weight Kg 865 plusmn 3
allungamento a rottura mdash elongation at break 35 - 4
Determined from resin impregnated rovings according to ASTM D-2343These informations can be used for material selection purposes only Quality Assurance Fregona ligrave 180113 Ing Giovanni Fardin
NB THIS DOCUMENT IS COMPUTER GENERATED AND ITrsquoS VALID WITHOUT SIGNATURE
angle areal weight areal weight
tolerance grmsup2 tolerance
0ordm - L4 83 8 plusmn 3
0ordm plusmn 1ordm L4 4800 - 2400 1200 plusmn 3
90ordm plusmn 1ordm L4 300 50 plusmn 3
random - L4 2600 100 plusmn 3
- - 1358 plusmn 3
layers plan texfiber
Polyester yarn
TOTAL grmsup2
E glass PPG Roving 2002
E glass PPG Roving 2002
E glass PPG Roving 7864
59
Forord
Sammendrag
Innhold
Figurliste
Tabelliste
Innledning
Bakgrunn for oppgaven
Problemomraringde og forskersposlashrsmaringl
Avgrensing av masteroppgaven
Masteroppgavens oppbygning
Metode
Litteraturstudie
Laboratorieforsoslashk
Validitet og reliabilitet
Teori
Regler og forskrifter
Utmatting i fiberkompositter
S-N kurven
Miner - Palmgrens delskadehypotese
Utmatting i et lamina med last parallelt med fibrene
Reduksjon av statisk styrke grunnet permanent statisk belastning
Reduksjon av statisk styrke grunnet dynamisk belastning S-N kurven
Analyse av sammenhenger
Lineaeligr regresjon
Hvor god er modellen
Plateproduksjon paring NORSAFE
Resininjesering
Proslashvelegemer
Testmaskiner
Dynamisk strekkproslashvemaskin
Statisk strekkproslashvemaskin
Bestemmelse av fiberinnhold og lagoppbygging
Fiberinnhold prosedyre
Lagoppbygging
Teoretisk tykkelse
Resultat og analyse
Strekkfasthet
Stress rupture
Stress rupture basert paring maringlt toslashyning
Stress rupture basert paring estimert toslashyning
Lineaeligr regresjon av stress rupture
Utvikling av S-N kurve
Lineaeligr regresjon av dynamisk utmatting
Endring av dynamisk regresjonskurve ved statisk utmatting
Konklusjon
Forslag til videre arbeid
Litteraturliste
Appendix
Appendix Resultat fiberinnhold
Appendix Stress Rupture proslashvegeometri
Appendix Dynamisk utmatting proslashvegeometri
Appendix Statisk og deretter dynamisk utmatting proslashvegeometri
821 Stress rupture basert paring maringlt toslashyning
I Tabell 82 er dataene med maringlte toslashyninger fra stress rupture testene presentert
skjematisk
Tabell 82 Stress rupture data maringlt toslashyning
Nr N t [min] εmaringlt σ [MPa] log(σ) log(t) log(εmaringlt)
1 27189 05 35 10098 300 -027 054
2 21484 05 35 7979 290 -026 054
3 22000 94 33 8171 291 097 052
4 22000 05 32 8171 291 -030 050
5 21000 08 30 7799 289 -008 048
6 20000 225 30 7428 287 135 047
7 20000 31160 27 7428 287 349 043
8 19000 1243 28 7057 285 209 045
9 18500 23405 26 6871 284 337 042
10 18500 67980 26 6871 284 383 041
11 18001 973 30 6686 283 199 048
12 18500 1860 26 6871 284 227 042
13 20000 88 29 7428 287 094 046
14 19000 589 28 7057 285 177 045
15 19000 204 28 7057 285 231 045
Proslashvegeometri finnes i Appendix B
I Figur 83 er dataene presentert logaritmisk med en regresjonslinje som viser
helningen Som det fremgaringr av resultatene fra de maringlte verdiene passer
regresjonslinjen relativt bra med dataene Stigningstallet til dataene er utregnet og det
er tatt utgangspunkt i stigningstall mellom to punkter i grafen som ser ut til aring stemme
bra med regresjonslinjen Det er valgt foslashlgende fra Tabell 82 Proslashve nr 4 og 9
Stigningstallet mellom log(ε) og log(t ) er regnet ut som vist i ligning 82 Dette blir et
visuelt estimat og en mer noslashyaktig metode er lineaeligr regresjon Lineaeligr regresjon for
stress rupture er utfoslashrt i underkapittel 823
β= ∆ log(εmaringlt)
∆ log(t )= 042minus050
337minus (minus030)=minus0022 (82)
30
Figur 83 Stress rupture kurve maringlt
822 Stress rupture basert paring estimert toslashyning
Dataene i Tabell 83 vist nedenfor inneholder det samme som Tabell 82 men her er
toslashyningen basert paring estimert E-modul Estimert E-modul er regnet ut bakgrunn av
undersoslashkt fiberinnhold i proslashvene mengde fiber i 0 og antagelse om strekkfasthet i
fiberen paring 72GPa I de etterfoslashlgende ligninger vises beregning av henholdsvis estimert
E-modul og toslashyning
E = E f middotφ f middotφ f 0 (83)
derE er estimert E-modul
E f er fiberens strekkfasthet ihht datablad = 72GPa
φ f er volumprosent fiber
φ f 0 er volumprosent fiber i 0 lag = 0889
ε= σ
E(84)
31
Tabell 83 Stress rupture data estimert toslashyning
Nr N t [min] φ f E [Gpa] εest log(t) log(εest)
1 27189 05 05822 373 27 -027 043
2 21484 05 05677 363 22 -026 034
3 22000 94 05307 340 24 097 038
4 22000 05 05140 329 25 -030 040
5 21000 08 05192 332 23 -008 037
6 20000 225 05631 360 21 135 031
7 20000 31160 05259 337 22 349 034
8 19000 1243 05088 326 22 209 034
9 18500 23405 04948 317 22 337 034
10 18500 67980 04946 317 22 383 034
11 18001 973 05704 365 18 199 026
12 18500 1860 05301 3393 20 227 031
13 20000 88 05300 3392 22 094 034
14 19000 589 05133 3286 21 177 033
15 19000 204 05525 3536 20 231 030
Proslashvegeometri finnes i Appendix B
Figur 84 Stress rupture kurve estimert
32
Dataene er fremstilt med estimert toslashyning for aring se om avvik kunne begrunnes ved aring
korrelere toslashyningen med proslashvenes fiberinnhold Ut fra grafen i Figur 84 ser det ut til
at det er stoslashrre avvik med bruk av estimerte toslashyninger enn de maringlte Naringr en estimerer
toslashyningene basert paring fibervolum korreleres resultatene for en feilkilde og det er
naturlig aring tenke at avvikene skulle blitt redusert Proslashveresultatene fra testingen i
fiberinnhold varierer mye noe som kan bidra til at tallene ikke gir saring gode estimater
som tenkt I tillegg er det kun eacuten feilkilde som neglisjeres og det kan vaeligre andre
faktorer som bidrar til spredning Dersom en kunne korrelere for alle feilkilder ville
det muligens blitt et bedre estimat
Platene er produsert i produksjonshallen hos NORSAFE og dette er gjort manuelt
Proslashvestykkene er kuttet slipt og paringlimt tabs paring laboratoriet paring UiA Her inngaringr det
flere feilkilder som kan foslashre til avvik Fiberens retning og krumning spiller stor rolle paring
styrken og om ikke alle fiberene ligger helt rett vil dette bidra til variasjon
Stigningstallet β for de estimerte dataene er regnet ut i ligning 85 Dataene som er
valgt for aring regne ut stigningstallet er fra proslashvene som ser ut til aring passe best til
regresjonslinjen proslashve nr 5 og 8 Stigningstallet er foslashlgende
β= ∆ log(εest)
∆ log(t )= 034minus039
209minus (minus008)=minus0023 (85)
823 Lineaeligr regresjon av stress rupture
Ved aring utfoslashre en lineaeligr regresjon paring dataene faringr en et bedre estimat paring stigningstallet til
regresjonskurven Det er utfoslashrt lineaeligr regresjon for begge datasettene baringde med maringlte
og estimerte toslashyninger
Tabell 84 Lineaeligr regresjon av maringlte verdier stress rupture
Parameter Estimat Standardavvik
α 0510518 0008714
β -0026712 0004215
R2 07555
33
I Tabell 84 er resultatet fra lineaeligr regresjonen til datasettet med maringlte toslashyninger
presentert og i Figur 85 er regresjonen presentert grafisk β representerer estimatet paring
helningen paring regresjonskurven og α representerer estimatet til ldquoskjaeligring med
y-aksenrdquo altsaring log(ε) Omregnet til ε er starten paring kurven 100510518 = 324
Ved bruk av lineaeligr regresjon uten aring ta hensyn til standardavvik vil stress rupture
kurven vaeligre som vist i ligning 86 basert paring ligning 81 nevnt tidligere i kapittelet
Standardavviket til toslashyningen er 0008714 og standardavviket til helningen er
0004215 Desto naeligrmere 1 verdien R2 er desto mer sannsynlig er regresjonen
Verdien R2 er 07555 og sier at regresjonslinjen passer godt til datasettet
log(ε) = log(ε0 fatigue)minusβ log(t ) (81)
log(ε) = log(324)minus00267log(t ) (86)
Figur 85 Lineaeligr regresjon av maringlte data stress rupture
Kurve for stress rupture brukt videre i oppgaven er vist i ligning 87 Her brukes
stigningstallet fra lineaeligr regresjonen og ε0fatigue = 35 som er toslashyningen fra
strekkproslashvingen altsaring ved t = 0 Det er valgt aring bruke toslashyningen fra den siste
strekkproslashven da de tre foslashrste ble utfoslashrt med loslashs kontramutter i den nederste bakken
og det ikke er helt kontroll paring faktisk toslashyning
log(ε) = log(35)minus00267log(t ) (87)
34
I Tabell 85 er lineaeligr regresjonen fra de estimerte toslashyningene presentert skjematisk og
i Figur 86 er regresjonen presentert grafisk Regresjonskurven basert paring lineaeligr
regresjon av de estimerte toslashyningene er presentert i ligning 88 Regresjonskurvens
start er 100367293 = 234 Standardavviket til toslashyningen er 0014110 og standardavviket
til helningen er 0006825 Verdien R2 er 0302 Dette sier at regresjonen ikke er like bra
som for maringlte verdier I Figur 86 vises avvikene og det er tydelig at regresjonslinjen
ikke passer like godt som for maringlte toslashyninger i Figur 85
log(ε) = log(234)minus001362log(t ) (88)
Tabell 85 Lineaeligr regresjon av estimerte verdier stress rupture
Parameter Estimat Standardavvik
α 0367293 0014110
β -0016186 0006825
R2 0302
Figur 86 Lineaeligr regresjon av estimerte data stress rupture
35
83 Utvikling av S-N kurve
For aring se paring sammenhengen mellom dynamisk og statisk utmatting er det utviklet en
S-N kurve for materialet Som nevnt i teorikapittelet blir S-N kurven for kompositter
plottet med toslashyninger istedenfor spenninger
Bestemmelse av hvilke proslashver som var gjeldende etter testing har vaeligrt en utfordning
Det opplevdes ofte at bruddet oppstod i omraringdet der tabsen er paringlimt De proslashvene der
dette skjedde er utelatt fra resultatene for eksempel de fire proslashvene til hoslashyre (proslashve
D9 D10 D12 og D13) paring Figur 87 Dette er gjort for aring ha proslashver med mest mulig likt
bruddbildeforloslashp for aring redusere feilkilder
Figur 87 Proslashver testet dynamisk
I Tabell 86 er dataene fra den dynamiske proslashvingen presentert I utgangspunktet skulle
det brukes R-verdi = 01 som er R-verdien DNV bruker men under proslashvingen viste det
seg at med saring lav R-verdi gikk proslashven relativt fort i kompresjon grunnet forlengelse
av proslashvene I de foslashrste syklene ble proslashvene utvidet nok i lengderetning til at de gikk i
kompresjon Derfor ble det valgt aring legge seg litt over R= 01 Ut fra erfaring fra de fem
foslashrste proslashvene er det valgt en minste toslashyning paring 04 mm som gir en toslashyning paring 027
R-verdien ligger i omraringdet paring 02 til 025 Proslashveresultatene som er presentert er de med
likt bruddforloslashp og er de data som er brukt for aring regne ut S-N kurven
36
Tabell 86 Data dynamisk utmatting
Proslashve kNmin kNmax mmmin mmmax Ant N ε log(N) log(ε)
D6 288 1150 04 19 4300 127 363 01047
D7 245 1180 04 2 1678 133 322 01264
D8 294 1140 05 2 1367 133 314 01296
D14 252 1285 04 22 643 147 281 01652
D15 261 1300 04 21 1292 140 311 01483
D16 235 1260 04 22 994 147 300 01692
D18 280 1290 04 22 977 147 299 01722
D19 280 1330 04 22 695 147 284 01742
D20 289 1380 04 22 937 147 297 01725
D21 245 1230 04 22 937 147 297 01655
D25 274 1120 04 19 2497 127 340 01088
D26 277 1120 04 19 2027 127 331 01047
Proslashvegeometri finnes i Appendix C
Figur 88 S-N Kurve
37
I Figur 88 er dataene fra den dynamiske testingen presentert logaritmisk
Regresjonslinjen viser at det er stor spredning paring proslashvene Punktene som passer best
paring regresjonslinjen er fra proslashve D15 og D19 Stigningstallet disse gir er regnet ut i
ligning 89
α= ∆ log(ε)
∆ log(N )= 01483minus01742
311minus284=minus01 (89)
831 Lineaeligr regresjon av dynamisk utmatting
I Tabell 87 er resultatet fra lineaeligr regresjonen fra datasettet med dynamisk utmatting
presentert β representerer estimatet paring helningen paring regresjonskurven og α
representerer estimatet til ldquoskjaeligring med y-aksenrdquo altsaring log(ε) Omregnet til ε er
starten paring kurven 1004758 = 299 Ved bruk av lineaeligr regresjon vil regresjonskurven
for dynamisk utmatting vaeligre som presentert i ligning 811 basert paring ligning 810 fra
DNV [2] Standardavviket til toslashyningen er 0048 og standardavviket paring helningen er
0015 Verdien R2 er 08322 noe som sier at regresjonslinjen passer godt til
datasettet
log(ε) = log(ε0 fatigue)minusα log(N ) (810)
log(ε) = log(299)minus0107log(N ) (811)
Tabell 87 Lineaeligr regresjon dynamisk utmatting
Parameter Estimat Standardavvik
α 047578 004755
β -010718 001522
R2 08322
38
Figur 89 Lineaeligr regresjon S-N Kurve
84 Endring av dynamisk regresjonskurve ved statisk
utmatting
For aring undersoslashke sammenhengen mellom statisk og dynamisk utmatting er det utfoslashrt
proslashver som foslashrst er belastet statisk over en gitt tid for deretter aring teste de samme
proslashvene under dynamisk utmatting Det ble bestemt at det skulle forsoslashkes aring belaste
proslashvene under statisk belastning med Miners sum = 075
Det har vist seg aring vaeligre vanskelig aring spesifisere noslashyaktig Miners sum paring bakgrunn av
dataene Det ble foslashrst proslashvd aring legge seg paring et nivaring utregnet med stress rupture kurven
Med en hoslashy last gikk flere proslashver i brudd relativt tidlig grunnet stor spredning
Maringten dette ble loslashst paring var aring se paring dataene fra stress rupture og legge seg paring et punkt
som er naeligr brudd Fra Tabell 82 er det en proslashve som er belastet med 19kN med t =1243 minutter og tre proslashver som er belastet med 185kN som har staringtt i henholdsvis
186 2340 og 6798 minutter Det er paring bakgrunn av disse dataene valgt aring legge seg paring
en last paring 1875kN i 100 minutter for aring vaeligre sikker paring at proslashvene ikke garingr i brudd og
allikevel ligger naeligr bruddgrensen De proslashvene som gikk i brudd foslashr 100 minutter var
garingtt er overfoslashrt til stress rupture dataene
39
Det har vaeligrt utfordrende aring definere noslashyaktig toslashyningsnivaring og ut fra kurvene kunne
proslashver med valgt belastning garing i brudd fra i underkant av 100 til 6000 minutter
I Tabell 88 og Tabell 89 er proslashvedataene fra testingen presentert med henholdsvis
AME 6000 INF premium marine resin is a preaccelerated non-thixotropic epoxyvinyl ester based infusion resin AME 6000 INF resin is used in construction of highperformance marine composites offering
- Superior laminate strength- High heat resistance- Good surface quality- Excellent hydrolysis resistance
Typical liquid resinproperties
Property at 23 C Value Unit MethodViscosity Brookfield (5 rpm) 250 mPas ISO 2555Viscosity Cone amp Plate 250 mPas ISO 2884Styrene content 35 SFS 4864Geltime (15Norox MCP-75) 35 min D006Geltime (03NLC-10+15Norox MCP-75) 120 min D006(See Additional information)
Typical cured resinproperties
Property Value Unit MethodPostcured for 2h at 60 CTensile Strength 81 MPa ASTM D-638Tensile Modulus 35 GPa ASTM D-638Tensile Elongation 42 ASTM D-638Flexural Strength 131 MPa ASTM D-790Flexural Modulus 37 GPa ASTM D-790Heat Deflection Temperature 79 C ASTM D-648 Postcured for 2 hours at 138 C Tensile Strength 89 MPa ASTM D-638Tensile Modulus 37 GPa ASTM D-638Tensile Elongation 35 ASTM D-638Flexural Strength 137 MPa ASTM D-790Flexural Modulus 38 GPa ASTM D-790Heat Deflection Temperature 124 C ASTM D-648
Application and use AME 6000 INF resin is especially recommended for marine applications using theinfusion process AME 6000 INF is designed as a premium resin for highperformance off-shore motor and sailing yachts that remain in the water for anextended period of time
Ashland is committed to continuous evolution oftechnology and service solutions that promote health safetyand environmental protection around the world
reg Registered trademark and trade trademark of Ashland Inc Registered service mark of the American Chemistry Council
AME 6000 INF premium marine resin complies with Lloyds Register of Shippingrules for construction of small crafts
Additional information For more information on curing characteristics of AME 6000 INF infusion resin andadjustment of inhibitor (NLC-10) and peroxide (MCP-75) levels for optimal curingplease contact your Ashland representative
Handling and storage It is highly recommended that all material is stored at stable temperature under 20C preferably indoors and away from sunlight Prolonged storage outside ofrecommended conditions can influence liquid resin properties like viscosity and geltime It is also strongly recommended to mix resin thoroughly before use Shelf lifeof AME 6000 INF is three (3) months
Notice All information presented herein is believed to be accurate and reliable and isoffered solely for your consideration investigation and verification The informationis not to be taken as an express or implied warranty or representation for whichAshland assumes legal responsibility Any warranties including warranties ofmerchantability or non-infringement of intellectual property rights of third partiesare herewith expressly excluded
Since the users product formulations specific use applications and conditions ofuse are beyond the control of Ashland Ashland makes no warranty orrepresentation regarding the results which may be obtained by the user It shall bethe responsibility of the user to determine the suitability of any of the productsmentioned for the users specific application
Ashland requests that the customer reads understands and complies with theinformation contained herein and the current Material Safety Data Sheet
More information EUROPEAN HEADQUARTERSCNumancia 185 8ordm 1a08034 BarcelonaSPAIN Phone +34 93 206 51 20Fax +34 93 204 13 02
Ashland is committed to continuous evolution oftechnology and service solutions that promote health safetyand environmental protection around the world
reg Registered trademark and trade trademark of Ashland Inc Registered service mark of the American Chemistry Council
SELCOM SRL via della Torre n 17 31010 FREGONA (TV) ITALY phone +39 0438 585166 modem fax +39 0438 585172 manual fax +39 0438 916049
cap soc EURO 10149000 cod fisc e pi IT 02369430265 trib Treviso n 33642 reg soc cciaa Treviso n 206094 M estero TV 028944 E-mail infoselcom-srlcom
MULTIAXIAL TECHNOLOGY (NCF) unidirectional amp stitched multiaxial fabrics in glass carbon aramid and hybrids for the composite industry internet wwwselcom-srlcom
TYPE APPROVED PRODUCT ndash CERTIFICATE NO K-4015
Confidentiality Statement The information data and charts embodied in this Technical Data Sheet (TDS) are strictly confidential and are supplied on the understanding that they will be held confidentially and not disclosed to third parties without the prior written consent of Selcom srl with registered office in 31010 Fregona (TV) ITALY-Via Della Torre no 17 ndashFor further info please contact Selcom srl at infoselcom-srlcom or fax to no +39 0438 58 51 72 91 60 49 SELCOM Srl is a weaver of technical textiles from continuous filaments (rovings) All information supplied by or on behalf of SELCOM Srl in relation to its products whether in the nature of data recommendations or otherwise has been given in good faith and in compliance with technical and commercial information supplied by raw materials (fibre) manufacturers All information aforementioned are supported by its own experience and believed reliable but SELCOM Srl declines all responsibility in respect of the application processing ore use of the aforementioned information or any consequence thereof The buyer undertakes all liability in respect of the application processing or use of the aforementioned information or product whose quality and other properties he shall verify or any consequence thereof SELCOM Srl believes that it is the user that shall determine the suitability of a product for its end-use and the user that assures all liability in connection therewith M10-1-02DOC Ed01-Rev00-120510
Technical Data Sheet
PRODUCT NAME UNIEUNIEUNIEUNIE1200M1200M1200M1200M100100100100 Unidirectional fabric 0ordm in ldquoErdquo glass
Codice 01111001200
Characteristics for fabric lunghezza rotolo - standard roll length mtl 50 plusmn 1 mtl
larghezza rotolo - standard roll width mm 1270 plusmn 10 mm
peso netto rotolo - net roll weight Kg 865 plusmn 3
allungamento a rottura mdash elongation at break 35 - 4
Determined from resin impregnated rovings according to ASTM D-2343These informations can be used for material selection purposes only Quality Assurance Fregona ligrave 180113 Ing Giovanni Fardin
NB THIS DOCUMENT IS COMPUTER GENERATED AND ITrsquoS VALID WITHOUT SIGNATURE
angle areal weight areal weight
tolerance grmsup2 tolerance
0ordm - L4 83 8 plusmn 3
0ordm plusmn 1ordm L4 4800 - 2400 1200 plusmn 3
90ordm plusmn 1ordm L4 300 50 plusmn 3
random - L4 2600 100 plusmn 3
- - 1358 plusmn 3
layers plan texfiber
Polyester yarn
TOTAL grmsup2
E glass PPG Roving 2002
E glass PPG Roving 2002
E glass PPG Roving 7864
59
Forord
Sammendrag
Innhold
Figurliste
Tabelliste
Innledning
Bakgrunn for oppgaven
Problemomraringde og forskersposlashrsmaringl
Avgrensing av masteroppgaven
Masteroppgavens oppbygning
Metode
Litteraturstudie
Laboratorieforsoslashk
Validitet og reliabilitet
Teori
Regler og forskrifter
Utmatting i fiberkompositter
S-N kurven
Miner - Palmgrens delskadehypotese
Utmatting i et lamina med last parallelt med fibrene
Reduksjon av statisk styrke grunnet permanent statisk belastning
Reduksjon av statisk styrke grunnet dynamisk belastning S-N kurven
Analyse av sammenhenger
Lineaeligr regresjon
Hvor god er modellen
Plateproduksjon paring NORSAFE
Resininjesering
Proslashvelegemer
Testmaskiner
Dynamisk strekkproslashvemaskin
Statisk strekkproslashvemaskin
Bestemmelse av fiberinnhold og lagoppbygging
Fiberinnhold prosedyre
Lagoppbygging
Teoretisk tykkelse
Resultat og analyse
Strekkfasthet
Stress rupture
Stress rupture basert paring maringlt toslashyning
Stress rupture basert paring estimert toslashyning
Lineaeligr regresjon av stress rupture
Utvikling av S-N kurve
Lineaeligr regresjon av dynamisk utmatting
Endring av dynamisk regresjonskurve ved statisk utmatting
Konklusjon
Forslag til videre arbeid
Litteraturliste
Appendix
Appendix Resultat fiberinnhold
Appendix Stress Rupture proslashvegeometri
Appendix Dynamisk utmatting proslashvegeometri
Appendix Statisk og deretter dynamisk utmatting proslashvegeometri
821 Stress rupture basert paring maringlt toslashyning
I Tabell 82 er dataene med maringlte toslashyninger fra stress rupture testene presentert
skjematisk
Tabell 82 Stress rupture data maringlt toslashyning
Nr N t [min] εmaringlt σ [MPa] log(σ) log(t) log(εmaringlt)
1 27189 05 35 10098 300 -027 054
2 21484 05 35 7979 290 -026 054
3 22000 94 33 8171 291 097 052
4 22000 05 32 8171 291 -030 050
5 21000 08 30 7799 289 -008 048
6 20000 225 30 7428 287 135 047
7 20000 31160 27 7428 287 349 043
8 19000 1243 28 7057 285 209 045
9 18500 23405 26 6871 284 337 042
10 18500 67980 26 6871 284 383 041
11 18001 973 30 6686 283 199 048
12 18500 1860 26 6871 284 227 042
13 20000 88 29 7428 287 094 046
14 19000 589 28 7057 285 177 045
15 19000 204 28 7057 285 231 045
Proslashvegeometri finnes i Appendix B
I Figur 83 er dataene presentert logaritmisk med en regresjonslinje som viser
helningen Som det fremgaringr av resultatene fra de maringlte verdiene passer
regresjonslinjen relativt bra med dataene Stigningstallet til dataene er utregnet og det
er tatt utgangspunkt i stigningstall mellom to punkter i grafen som ser ut til aring stemme
bra med regresjonslinjen Det er valgt foslashlgende fra Tabell 82 Proslashve nr 4 og 9
Stigningstallet mellom log(ε) og log(t ) er regnet ut som vist i ligning 82 Dette blir et
visuelt estimat og en mer noslashyaktig metode er lineaeligr regresjon Lineaeligr regresjon for
stress rupture er utfoslashrt i underkapittel 823
β= ∆ log(εmaringlt)
∆ log(t )= 042minus050
337minus (minus030)=minus0022 (82)
30
Figur 83 Stress rupture kurve maringlt
822 Stress rupture basert paring estimert toslashyning
Dataene i Tabell 83 vist nedenfor inneholder det samme som Tabell 82 men her er
toslashyningen basert paring estimert E-modul Estimert E-modul er regnet ut bakgrunn av
undersoslashkt fiberinnhold i proslashvene mengde fiber i 0 og antagelse om strekkfasthet i
fiberen paring 72GPa I de etterfoslashlgende ligninger vises beregning av henholdsvis estimert
E-modul og toslashyning
E = E f middotφ f middotφ f 0 (83)
derE er estimert E-modul
E f er fiberens strekkfasthet ihht datablad = 72GPa
φ f er volumprosent fiber
φ f 0 er volumprosent fiber i 0 lag = 0889
ε= σ
E(84)
31
Tabell 83 Stress rupture data estimert toslashyning
Nr N t [min] φ f E [Gpa] εest log(t) log(εest)
1 27189 05 05822 373 27 -027 043
2 21484 05 05677 363 22 -026 034
3 22000 94 05307 340 24 097 038
4 22000 05 05140 329 25 -030 040
5 21000 08 05192 332 23 -008 037
6 20000 225 05631 360 21 135 031
7 20000 31160 05259 337 22 349 034
8 19000 1243 05088 326 22 209 034
9 18500 23405 04948 317 22 337 034
10 18500 67980 04946 317 22 383 034
11 18001 973 05704 365 18 199 026
12 18500 1860 05301 3393 20 227 031
13 20000 88 05300 3392 22 094 034
14 19000 589 05133 3286 21 177 033
15 19000 204 05525 3536 20 231 030
Proslashvegeometri finnes i Appendix B
Figur 84 Stress rupture kurve estimert
32
Dataene er fremstilt med estimert toslashyning for aring se om avvik kunne begrunnes ved aring
korrelere toslashyningen med proslashvenes fiberinnhold Ut fra grafen i Figur 84 ser det ut til
at det er stoslashrre avvik med bruk av estimerte toslashyninger enn de maringlte Naringr en estimerer
toslashyningene basert paring fibervolum korreleres resultatene for en feilkilde og det er
naturlig aring tenke at avvikene skulle blitt redusert Proslashveresultatene fra testingen i
fiberinnhold varierer mye noe som kan bidra til at tallene ikke gir saring gode estimater
som tenkt I tillegg er det kun eacuten feilkilde som neglisjeres og det kan vaeligre andre
faktorer som bidrar til spredning Dersom en kunne korrelere for alle feilkilder ville
det muligens blitt et bedre estimat
Platene er produsert i produksjonshallen hos NORSAFE og dette er gjort manuelt
Proslashvestykkene er kuttet slipt og paringlimt tabs paring laboratoriet paring UiA Her inngaringr det
flere feilkilder som kan foslashre til avvik Fiberens retning og krumning spiller stor rolle paring
styrken og om ikke alle fiberene ligger helt rett vil dette bidra til variasjon
Stigningstallet β for de estimerte dataene er regnet ut i ligning 85 Dataene som er
valgt for aring regne ut stigningstallet er fra proslashvene som ser ut til aring passe best til
regresjonslinjen proslashve nr 5 og 8 Stigningstallet er foslashlgende
β= ∆ log(εest)
∆ log(t )= 034minus039
209minus (minus008)=minus0023 (85)
823 Lineaeligr regresjon av stress rupture
Ved aring utfoslashre en lineaeligr regresjon paring dataene faringr en et bedre estimat paring stigningstallet til
regresjonskurven Det er utfoslashrt lineaeligr regresjon for begge datasettene baringde med maringlte
og estimerte toslashyninger
Tabell 84 Lineaeligr regresjon av maringlte verdier stress rupture
Parameter Estimat Standardavvik
α 0510518 0008714
β -0026712 0004215
R2 07555
33
I Tabell 84 er resultatet fra lineaeligr regresjonen til datasettet med maringlte toslashyninger
presentert og i Figur 85 er regresjonen presentert grafisk β representerer estimatet paring
helningen paring regresjonskurven og α representerer estimatet til ldquoskjaeligring med
y-aksenrdquo altsaring log(ε) Omregnet til ε er starten paring kurven 100510518 = 324
Ved bruk av lineaeligr regresjon uten aring ta hensyn til standardavvik vil stress rupture
kurven vaeligre som vist i ligning 86 basert paring ligning 81 nevnt tidligere i kapittelet
Standardavviket til toslashyningen er 0008714 og standardavviket til helningen er
0004215 Desto naeligrmere 1 verdien R2 er desto mer sannsynlig er regresjonen
Verdien R2 er 07555 og sier at regresjonslinjen passer godt til datasettet
log(ε) = log(ε0 fatigue)minusβ log(t ) (81)
log(ε) = log(324)minus00267log(t ) (86)
Figur 85 Lineaeligr regresjon av maringlte data stress rupture
Kurve for stress rupture brukt videre i oppgaven er vist i ligning 87 Her brukes
stigningstallet fra lineaeligr regresjonen og ε0fatigue = 35 som er toslashyningen fra
strekkproslashvingen altsaring ved t = 0 Det er valgt aring bruke toslashyningen fra den siste
strekkproslashven da de tre foslashrste ble utfoslashrt med loslashs kontramutter i den nederste bakken
og det ikke er helt kontroll paring faktisk toslashyning
log(ε) = log(35)minus00267log(t ) (87)
34
I Tabell 85 er lineaeligr regresjonen fra de estimerte toslashyningene presentert skjematisk og
i Figur 86 er regresjonen presentert grafisk Regresjonskurven basert paring lineaeligr
regresjon av de estimerte toslashyningene er presentert i ligning 88 Regresjonskurvens
start er 100367293 = 234 Standardavviket til toslashyningen er 0014110 og standardavviket
til helningen er 0006825 Verdien R2 er 0302 Dette sier at regresjonen ikke er like bra
som for maringlte verdier I Figur 86 vises avvikene og det er tydelig at regresjonslinjen
ikke passer like godt som for maringlte toslashyninger i Figur 85
log(ε) = log(234)minus001362log(t ) (88)
Tabell 85 Lineaeligr regresjon av estimerte verdier stress rupture
Parameter Estimat Standardavvik
α 0367293 0014110
β -0016186 0006825
R2 0302
Figur 86 Lineaeligr regresjon av estimerte data stress rupture
35
83 Utvikling av S-N kurve
For aring se paring sammenhengen mellom dynamisk og statisk utmatting er det utviklet en
S-N kurve for materialet Som nevnt i teorikapittelet blir S-N kurven for kompositter
plottet med toslashyninger istedenfor spenninger
Bestemmelse av hvilke proslashver som var gjeldende etter testing har vaeligrt en utfordning
Det opplevdes ofte at bruddet oppstod i omraringdet der tabsen er paringlimt De proslashvene der
dette skjedde er utelatt fra resultatene for eksempel de fire proslashvene til hoslashyre (proslashve
D9 D10 D12 og D13) paring Figur 87 Dette er gjort for aring ha proslashver med mest mulig likt
bruddbildeforloslashp for aring redusere feilkilder
Figur 87 Proslashver testet dynamisk
I Tabell 86 er dataene fra den dynamiske proslashvingen presentert I utgangspunktet skulle
det brukes R-verdi = 01 som er R-verdien DNV bruker men under proslashvingen viste det
seg at med saring lav R-verdi gikk proslashven relativt fort i kompresjon grunnet forlengelse
av proslashvene I de foslashrste syklene ble proslashvene utvidet nok i lengderetning til at de gikk i
kompresjon Derfor ble det valgt aring legge seg litt over R= 01 Ut fra erfaring fra de fem
foslashrste proslashvene er det valgt en minste toslashyning paring 04 mm som gir en toslashyning paring 027
R-verdien ligger i omraringdet paring 02 til 025 Proslashveresultatene som er presentert er de med
likt bruddforloslashp og er de data som er brukt for aring regne ut S-N kurven
36
Tabell 86 Data dynamisk utmatting
Proslashve kNmin kNmax mmmin mmmax Ant N ε log(N) log(ε)
D6 288 1150 04 19 4300 127 363 01047
D7 245 1180 04 2 1678 133 322 01264
D8 294 1140 05 2 1367 133 314 01296
D14 252 1285 04 22 643 147 281 01652
D15 261 1300 04 21 1292 140 311 01483
D16 235 1260 04 22 994 147 300 01692
D18 280 1290 04 22 977 147 299 01722
D19 280 1330 04 22 695 147 284 01742
D20 289 1380 04 22 937 147 297 01725
D21 245 1230 04 22 937 147 297 01655
D25 274 1120 04 19 2497 127 340 01088
D26 277 1120 04 19 2027 127 331 01047
Proslashvegeometri finnes i Appendix C
Figur 88 S-N Kurve
37
I Figur 88 er dataene fra den dynamiske testingen presentert logaritmisk
Regresjonslinjen viser at det er stor spredning paring proslashvene Punktene som passer best
paring regresjonslinjen er fra proslashve D15 og D19 Stigningstallet disse gir er regnet ut i
ligning 89
α= ∆ log(ε)
∆ log(N )= 01483minus01742
311minus284=minus01 (89)
831 Lineaeligr regresjon av dynamisk utmatting
I Tabell 87 er resultatet fra lineaeligr regresjonen fra datasettet med dynamisk utmatting
presentert β representerer estimatet paring helningen paring regresjonskurven og α
representerer estimatet til ldquoskjaeligring med y-aksenrdquo altsaring log(ε) Omregnet til ε er
starten paring kurven 1004758 = 299 Ved bruk av lineaeligr regresjon vil regresjonskurven
for dynamisk utmatting vaeligre som presentert i ligning 811 basert paring ligning 810 fra
DNV [2] Standardavviket til toslashyningen er 0048 og standardavviket paring helningen er
0015 Verdien R2 er 08322 noe som sier at regresjonslinjen passer godt til
datasettet
log(ε) = log(ε0 fatigue)minusα log(N ) (810)
log(ε) = log(299)minus0107log(N ) (811)
Tabell 87 Lineaeligr regresjon dynamisk utmatting
Parameter Estimat Standardavvik
α 047578 004755
β -010718 001522
R2 08322
38
Figur 89 Lineaeligr regresjon S-N Kurve
84 Endring av dynamisk regresjonskurve ved statisk
utmatting
For aring undersoslashke sammenhengen mellom statisk og dynamisk utmatting er det utfoslashrt
proslashver som foslashrst er belastet statisk over en gitt tid for deretter aring teste de samme
proslashvene under dynamisk utmatting Det ble bestemt at det skulle forsoslashkes aring belaste
proslashvene under statisk belastning med Miners sum = 075
Det har vist seg aring vaeligre vanskelig aring spesifisere noslashyaktig Miners sum paring bakgrunn av
dataene Det ble foslashrst proslashvd aring legge seg paring et nivaring utregnet med stress rupture kurven
Med en hoslashy last gikk flere proslashver i brudd relativt tidlig grunnet stor spredning
Maringten dette ble loslashst paring var aring se paring dataene fra stress rupture og legge seg paring et punkt
som er naeligr brudd Fra Tabell 82 er det en proslashve som er belastet med 19kN med t =1243 minutter og tre proslashver som er belastet med 185kN som har staringtt i henholdsvis
186 2340 og 6798 minutter Det er paring bakgrunn av disse dataene valgt aring legge seg paring
en last paring 1875kN i 100 minutter for aring vaeligre sikker paring at proslashvene ikke garingr i brudd og
allikevel ligger naeligr bruddgrensen De proslashvene som gikk i brudd foslashr 100 minutter var
garingtt er overfoslashrt til stress rupture dataene
39
Det har vaeligrt utfordrende aring definere noslashyaktig toslashyningsnivaring og ut fra kurvene kunne
proslashver med valgt belastning garing i brudd fra i underkant av 100 til 6000 minutter
I Tabell 88 og Tabell 89 er proslashvedataene fra testingen presentert med henholdsvis
AME 6000 INF premium marine resin is a preaccelerated non-thixotropic epoxyvinyl ester based infusion resin AME 6000 INF resin is used in construction of highperformance marine composites offering
- Superior laminate strength- High heat resistance- Good surface quality- Excellent hydrolysis resistance
Typical liquid resinproperties
Property at 23 C Value Unit MethodViscosity Brookfield (5 rpm) 250 mPas ISO 2555Viscosity Cone amp Plate 250 mPas ISO 2884Styrene content 35 SFS 4864Geltime (15Norox MCP-75) 35 min D006Geltime (03NLC-10+15Norox MCP-75) 120 min D006(See Additional information)
Typical cured resinproperties
Property Value Unit MethodPostcured for 2h at 60 CTensile Strength 81 MPa ASTM D-638Tensile Modulus 35 GPa ASTM D-638Tensile Elongation 42 ASTM D-638Flexural Strength 131 MPa ASTM D-790Flexural Modulus 37 GPa ASTM D-790Heat Deflection Temperature 79 C ASTM D-648 Postcured for 2 hours at 138 C Tensile Strength 89 MPa ASTM D-638Tensile Modulus 37 GPa ASTM D-638Tensile Elongation 35 ASTM D-638Flexural Strength 137 MPa ASTM D-790Flexural Modulus 38 GPa ASTM D-790Heat Deflection Temperature 124 C ASTM D-648
Application and use AME 6000 INF resin is especially recommended for marine applications using theinfusion process AME 6000 INF is designed as a premium resin for highperformance off-shore motor and sailing yachts that remain in the water for anextended period of time
Ashland is committed to continuous evolution oftechnology and service solutions that promote health safetyand environmental protection around the world
reg Registered trademark and trade trademark of Ashland Inc Registered service mark of the American Chemistry Council
AME 6000 INF premium marine resin complies with Lloyds Register of Shippingrules for construction of small crafts
Additional information For more information on curing characteristics of AME 6000 INF infusion resin andadjustment of inhibitor (NLC-10) and peroxide (MCP-75) levels for optimal curingplease contact your Ashland representative
Handling and storage It is highly recommended that all material is stored at stable temperature under 20C preferably indoors and away from sunlight Prolonged storage outside ofrecommended conditions can influence liquid resin properties like viscosity and geltime It is also strongly recommended to mix resin thoroughly before use Shelf lifeof AME 6000 INF is three (3) months
Notice All information presented herein is believed to be accurate and reliable and isoffered solely for your consideration investigation and verification The informationis not to be taken as an express or implied warranty or representation for whichAshland assumes legal responsibility Any warranties including warranties ofmerchantability or non-infringement of intellectual property rights of third partiesare herewith expressly excluded
Since the users product formulations specific use applications and conditions ofuse are beyond the control of Ashland Ashland makes no warranty orrepresentation regarding the results which may be obtained by the user It shall bethe responsibility of the user to determine the suitability of any of the productsmentioned for the users specific application
Ashland requests that the customer reads understands and complies with theinformation contained herein and the current Material Safety Data Sheet
More information EUROPEAN HEADQUARTERSCNumancia 185 8ordm 1a08034 BarcelonaSPAIN Phone +34 93 206 51 20Fax +34 93 204 13 02
Ashland is committed to continuous evolution oftechnology and service solutions that promote health safetyand environmental protection around the world
reg Registered trademark and trade trademark of Ashland Inc Registered service mark of the American Chemistry Council
SELCOM SRL via della Torre n 17 31010 FREGONA (TV) ITALY phone +39 0438 585166 modem fax +39 0438 585172 manual fax +39 0438 916049
cap soc EURO 10149000 cod fisc e pi IT 02369430265 trib Treviso n 33642 reg soc cciaa Treviso n 206094 M estero TV 028944 E-mail infoselcom-srlcom
MULTIAXIAL TECHNOLOGY (NCF) unidirectional amp stitched multiaxial fabrics in glass carbon aramid and hybrids for the composite industry internet wwwselcom-srlcom
TYPE APPROVED PRODUCT ndash CERTIFICATE NO K-4015
Confidentiality Statement The information data and charts embodied in this Technical Data Sheet (TDS) are strictly confidential and are supplied on the understanding that they will be held confidentially and not disclosed to third parties without the prior written consent of Selcom srl with registered office in 31010 Fregona (TV) ITALY-Via Della Torre no 17 ndashFor further info please contact Selcom srl at infoselcom-srlcom or fax to no +39 0438 58 51 72 91 60 49 SELCOM Srl is a weaver of technical textiles from continuous filaments (rovings) All information supplied by or on behalf of SELCOM Srl in relation to its products whether in the nature of data recommendations or otherwise has been given in good faith and in compliance with technical and commercial information supplied by raw materials (fibre) manufacturers All information aforementioned are supported by its own experience and believed reliable but SELCOM Srl declines all responsibility in respect of the application processing ore use of the aforementioned information or any consequence thereof The buyer undertakes all liability in respect of the application processing or use of the aforementioned information or product whose quality and other properties he shall verify or any consequence thereof SELCOM Srl believes that it is the user that shall determine the suitability of a product for its end-use and the user that assures all liability in connection therewith M10-1-02DOC Ed01-Rev00-120510
Technical Data Sheet
PRODUCT NAME UNIEUNIEUNIEUNIE1200M1200M1200M1200M100100100100 Unidirectional fabric 0ordm in ldquoErdquo glass
Codice 01111001200
Characteristics for fabric lunghezza rotolo - standard roll length mtl 50 plusmn 1 mtl
larghezza rotolo - standard roll width mm 1270 plusmn 10 mm
peso netto rotolo - net roll weight Kg 865 plusmn 3
allungamento a rottura mdash elongation at break 35 - 4
Determined from resin impregnated rovings according to ASTM D-2343These informations can be used for material selection purposes only Quality Assurance Fregona ligrave 180113 Ing Giovanni Fardin
NB THIS DOCUMENT IS COMPUTER GENERATED AND ITrsquoS VALID WITHOUT SIGNATURE
angle areal weight areal weight
tolerance grmsup2 tolerance
0ordm - L4 83 8 plusmn 3
0ordm plusmn 1ordm L4 4800 - 2400 1200 plusmn 3
90ordm plusmn 1ordm L4 300 50 plusmn 3
random - L4 2600 100 plusmn 3
- - 1358 plusmn 3
layers plan texfiber
Polyester yarn
TOTAL grmsup2
E glass PPG Roving 2002
E glass PPG Roving 2002
E glass PPG Roving 7864
59
Forord
Sammendrag
Innhold
Figurliste
Tabelliste
Innledning
Bakgrunn for oppgaven
Problemomraringde og forskersposlashrsmaringl
Avgrensing av masteroppgaven
Masteroppgavens oppbygning
Metode
Litteraturstudie
Laboratorieforsoslashk
Validitet og reliabilitet
Teori
Regler og forskrifter
Utmatting i fiberkompositter
S-N kurven
Miner - Palmgrens delskadehypotese
Utmatting i et lamina med last parallelt med fibrene
Reduksjon av statisk styrke grunnet permanent statisk belastning
Reduksjon av statisk styrke grunnet dynamisk belastning S-N kurven
Analyse av sammenhenger
Lineaeligr regresjon
Hvor god er modellen
Plateproduksjon paring NORSAFE
Resininjesering
Proslashvelegemer
Testmaskiner
Dynamisk strekkproslashvemaskin
Statisk strekkproslashvemaskin
Bestemmelse av fiberinnhold og lagoppbygging
Fiberinnhold prosedyre
Lagoppbygging
Teoretisk tykkelse
Resultat og analyse
Strekkfasthet
Stress rupture
Stress rupture basert paring maringlt toslashyning
Stress rupture basert paring estimert toslashyning
Lineaeligr regresjon av stress rupture
Utvikling av S-N kurve
Lineaeligr regresjon av dynamisk utmatting
Endring av dynamisk regresjonskurve ved statisk utmatting
Konklusjon
Forslag til videre arbeid
Litteraturliste
Appendix
Appendix Resultat fiberinnhold
Appendix Stress Rupture proslashvegeometri
Appendix Dynamisk utmatting proslashvegeometri
Appendix Statisk og deretter dynamisk utmatting proslashvegeometri
821 Stress rupture basert paring maringlt toslashyning
I Tabell 82 er dataene med maringlte toslashyninger fra stress rupture testene presentert
skjematisk
Tabell 82 Stress rupture data maringlt toslashyning
Nr N t [min] εmaringlt σ [MPa] log(σ) log(t) log(εmaringlt)
1 27189 05 35 10098 300 -027 054
2 21484 05 35 7979 290 -026 054
3 22000 94 33 8171 291 097 052
4 22000 05 32 8171 291 -030 050
5 21000 08 30 7799 289 -008 048
6 20000 225 30 7428 287 135 047
7 20000 31160 27 7428 287 349 043
8 19000 1243 28 7057 285 209 045
9 18500 23405 26 6871 284 337 042
10 18500 67980 26 6871 284 383 041
11 18001 973 30 6686 283 199 048
12 18500 1860 26 6871 284 227 042
13 20000 88 29 7428 287 094 046
14 19000 589 28 7057 285 177 045
15 19000 204 28 7057 285 231 045
Proslashvegeometri finnes i Appendix B
I Figur 83 er dataene presentert logaritmisk med en regresjonslinje som viser
helningen Som det fremgaringr av resultatene fra de maringlte verdiene passer
regresjonslinjen relativt bra med dataene Stigningstallet til dataene er utregnet og det
er tatt utgangspunkt i stigningstall mellom to punkter i grafen som ser ut til aring stemme
bra med regresjonslinjen Det er valgt foslashlgende fra Tabell 82 Proslashve nr 4 og 9
Stigningstallet mellom log(ε) og log(t ) er regnet ut som vist i ligning 82 Dette blir et
visuelt estimat og en mer noslashyaktig metode er lineaeligr regresjon Lineaeligr regresjon for
stress rupture er utfoslashrt i underkapittel 823
β= ∆ log(εmaringlt)
∆ log(t )= 042minus050
337minus (minus030)=minus0022 (82)
30
Figur 83 Stress rupture kurve maringlt
822 Stress rupture basert paring estimert toslashyning
Dataene i Tabell 83 vist nedenfor inneholder det samme som Tabell 82 men her er
toslashyningen basert paring estimert E-modul Estimert E-modul er regnet ut bakgrunn av
undersoslashkt fiberinnhold i proslashvene mengde fiber i 0 og antagelse om strekkfasthet i
fiberen paring 72GPa I de etterfoslashlgende ligninger vises beregning av henholdsvis estimert
E-modul og toslashyning
E = E f middotφ f middotφ f 0 (83)
derE er estimert E-modul
E f er fiberens strekkfasthet ihht datablad = 72GPa
φ f er volumprosent fiber
φ f 0 er volumprosent fiber i 0 lag = 0889
ε= σ
E(84)
31
Tabell 83 Stress rupture data estimert toslashyning
Nr N t [min] φ f E [Gpa] εest log(t) log(εest)
1 27189 05 05822 373 27 -027 043
2 21484 05 05677 363 22 -026 034
3 22000 94 05307 340 24 097 038
4 22000 05 05140 329 25 -030 040
5 21000 08 05192 332 23 -008 037
6 20000 225 05631 360 21 135 031
7 20000 31160 05259 337 22 349 034
8 19000 1243 05088 326 22 209 034
9 18500 23405 04948 317 22 337 034
10 18500 67980 04946 317 22 383 034
11 18001 973 05704 365 18 199 026
12 18500 1860 05301 3393 20 227 031
13 20000 88 05300 3392 22 094 034
14 19000 589 05133 3286 21 177 033
15 19000 204 05525 3536 20 231 030
Proslashvegeometri finnes i Appendix B
Figur 84 Stress rupture kurve estimert
32
Dataene er fremstilt med estimert toslashyning for aring se om avvik kunne begrunnes ved aring
korrelere toslashyningen med proslashvenes fiberinnhold Ut fra grafen i Figur 84 ser det ut til
at det er stoslashrre avvik med bruk av estimerte toslashyninger enn de maringlte Naringr en estimerer
toslashyningene basert paring fibervolum korreleres resultatene for en feilkilde og det er
naturlig aring tenke at avvikene skulle blitt redusert Proslashveresultatene fra testingen i
fiberinnhold varierer mye noe som kan bidra til at tallene ikke gir saring gode estimater
som tenkt I tillegg er det kun eacuten feilkilde som neglisjeres og det kan vaeligre andre
faktorer som bidrar til spredning Dersom en kunne korrelere for alle feilkilder ville
det muligens blitt et bedre estimat
Platene er produsert i produksjonshallen hos NORSAFE og dette er gjort manuelt
Proslashvestykkene er kuttet slipt og paringlimt tabs paring laboratoriet paring UiA Her inngaringr det
flere feilkilder som kan foslashre til avvik Fiberens retning og krumning spiller stor rolle paring
styrken og om ikke alle fiberene ligger helt rett vil dette bidra til variasjon
Stigningstallet β for de estimerte dataene er regnet ut i ligning 85 Dataene som er
valgt for aring regne ut stigningstallet er fra proslashvene som ser ut til aring passe best til
regresjonslinjen proslashve nr 5 og 8 Stigningstallet er foslashlgende
β= ∆ log(εest)
∆ log(t )= 034minus039
209minus (minus008)=minus0023 (85)
823 Lineaeligr regresjon av stress rupture
Ved aring utfoslashre en lineaeligr regresjon paring dataene faringr en et bedre estimat paring stigningstallet til
regresjonskurven Det er utfoslashrt lineaeligr regresjon for begge datasettene baringde med maringlte
og estimerte toslashyninger
Tabell 84 Lineaeligr regresjon av maringlte verdier stress rupture
Parameter Estimat Standardavvik
α 0510518 0008714
β -0026712 0004215
R2 07555
33
I Tabell 84 er resultatet fra lineaeligr regresjonen til datasettet med maringlte toslashyninger
presentert og i Figur 85 er regresjonen presentert grafisk β representerer estimatet paring
helningen paring regresjonskurven og α representerer estimatet til ldquoskjaeligring med
y-aksenrdquo altsaring log(ε) Omregnet til ε er starten paring kurven 100510518 = 324
Ved bruk av lineaeligr regresjon uten aring ta hensyn til standardavvik vil stress rupture
kurven vaeligre som vist i ligning 86 basert paring ligning 81 nevnt tidligere i kapittelet
Standardavviket til toslashyningen er 0008714 og standardavviket til helningen er
0004215 Desto naeligrmere 1 verdien R2 er desto mer sannsynlig er regresjonen
Verdien R2 er 07555 og sier at regresjonslinjen passer godt til datasettet
log(ε) = log(ε0 fatigue)minusβ log(t ) (81)
log(ε) = log(324)minus00267log(t ) (86)
Figur 85 Lineaeligr regresjon av maringlte data stress rupture
Kurve for stress rupture brukt videre i oppgaven er vist i ligning 87 Her brukes
stigningstallet fra lineaeligr regresjonen og ε0fatigue = 35 som er toslashyningen fra
strekkproslashvingen altsaring ved t = 0 Det er valgt aring bruke toslashyningen fra den siste
strekkproslashven da de tre foslashrste ble utfoslashrt med loslashs kontramutter i den nederste bakken
og det ikke er helt kontroll paring faktisk toslashyning
log(ε) = log(35)minus00267log(t ) (87)
34
I Tabell 85 er lineaeligr regresjonen fra de estimerte toslashyningene presentert skjematisk og
i Figur 86 er regresjonen presentert grafisk Regresjonskurven basert paring lineaeligr
regresjon av de estimerte toslashyningene er presentert i ligning 88 Regresjonskurvens
start er 100367293 = 234 Standardavviket til toslashyningen er 0014110 og standardavviket
til helningen er 0006825 Verdien R2 er 0302 Dette sier at regresjonen ikke er like bra
som for maringlte verdier I Figur 86 vises avvikene og det er tydelig at regresjonslinjen
ikke passer like godt som for maringlte toslashyninger i Figur 85
log(ε) = log(234)minus001362log(t ) (88)
Tabell 85 Lineaeligr regresjon av estimerte verdier stress rupture
Parameter Estimat Standardavvik
α 0367293 0014110
β -0016186 0006825
R2 0302
Figur 86 Lineaeligr regresjon av estimerte data stress rupture
35
83 Utvikling av S-N kurve
For aring se paring sammenhengen mellom dynamisk og statisk utmatting er det utviklet en
S-N kurve for materialet Som nevnt i teorikapittelet blir S-N kurven for kompositter
plottet med toslashyninger istedenfor spenninger
Bestemmelse av hvilke proslashver som var gjeldende etter testing har vaeligrt en utfordning
Det opplevdes ofte at bruddet oppstod i omraringdet der tabsen er paringlimt De proslashvene der
dette skjedde er utelatt fra resultatene for eksempel de fire proslashvene til hoslashyre (proslashve
D9 D10 D12 og D13) paring Figur 87 Dette er gjort for aring ha proslashver med mest mulig likt
bruddbildeforloslashp for aring redusere feilkilder
Figur 87 Proslashver testet dynamisk
I Tabell 86 er dataene fra den dynamiske proslashvingen presentert I utgangspunktet skulle
det brukes R-verdi = 01 som er R-verdien DNV bruker men under proslashvingen viste det
seg at med saring lav R-verdi gikk proslashven relativt fort i kompresjon grunnet forlengelse
av proslashvene I de foslashrste syklene ble proslashvene utvidet nok i lengderetning til at de gikk i
kompresjon Derfor ble det valgt aring legge seg litt over R= 01 Ut fra erfaring fra de fem
foslashrste proslashvene er det valgt en minste toslashyning paring 04 mm som gir en toslashyning paring 027
R-verdien ligger i omraringdet paring 02 til 025 Proslashveresultatene som er presentert er de med
likt bruddforloslashp og er de data som er brukt for aring regne ut S-N kurven
36
Tabell 86 Data dynamisk utmatting
Proslashve kNmin kNmax mmmin mmmax Ant N ε log(N) log(ε)
D6 288 1150 04 19 4300 127 363 01047
D7 245 1180 04 2 1678 133 322 01264
D8 294 1140 05 2 1367 133 314 01296
D14 252 1285 04 22 643 147 281 01652
D15 261 1300 04 21 1292 140 311 01483
D16 235 1260 04 22 994 147 300 01692
D18 280 1290 04 22 977 147 299 01722
D19 280 1330 04 22 695 147 284 01742
D20 289 1380 04 22 937 147 297 01725
D21 245 1230 04 22 937 147 297 01655
D25 274 1120 04 19 2497 127 340 01088
D26 277 1120 04 19 2027 127 331 01047
Proslashvegeometri finnes i Appendix C
Figur 88 S-N Kurve
37
I Figur 88 er dataene fra den dynamiske testingen presentert logaritmisk
Regresjonslinjen viser at det er stor spredning paring proslashvene Punktene som passer best
paring regresjonslinjen er fra proslashve D15 og D19 Stigningstallet disse gir er regnet ut i
ligning 89
α= ∆ log(ε)
∆ log(N )= 01483minus01742
311minus284=minus01 (89)
831 Lineaeligr regresjon av dynamisk utmatting
I Tabell 87 er resultatet fra lineaeligr regresjonen fra datasettet med dynamisk utmatting
presentert β representerer estimatet paring helningen paring regresjonskurven og α
representerer estimatet til ldquoskjaeligring med y-aksenrdquo altsaring log(ε) Omregnet til ε er
starten paring kurven 1004758 = 299 Ved bruk av lineaeligr regresjon vil regresjonskurven
for dynamisk utmatting vaeligre som presentert i ligning 811 basert paring ligning 810 fra
DNV [2] Standardavviket til toslashyningen er 0048 og standardavviket paring helningen er
0015 Verdien R2 er 08322 noe som sier at regresjonslinjen passer godt til
datasettet
log(ε) = log(ε0 fatigue)minusα log(N ) (810)
log(ε) = log(299)minus0107log(N ) (811)
Tabell 87 Lineaeligr regresjon dynamisk utmatting
Parameter Estimat Standardavvik
α 047578 004755
β -010718 001522
R2 08322
38
Figur 89 Lineaeligr regresjon S-N Kurve
84 Endring av dynamisk regresjonskurve ved statisk
utmatting
For aring undersoslashke sammenhengen mellom statisk og dynamisk utmatting er det utfoslashrt
proslashver som foslashrst er belastet statisk over en gitt tid for deretter aring teste de samme
proslashvene under dynamisk utmatting Det ble bestemt at det skulle forsoslashkes aring belaste
proslashvene under statisk belastning med Miners sum = 075
Det har vist seg aring vaeligre vanskelig aring spesifisere noslashyaktig Miners sum paring bakgrunn av
dataene Det ble foslashrst proslashvd aring legge seg paring et nivaring utregnet med stress rupture kurven
Med en hoslashy last gikk flere proslashver i brudd relativt tidlig grunnet stor spredning
Maringten dette ble loslashst paring var aring se paring dataene fra stress rupture og legge seg paring et punkt
som er naeligr brudd Fra Tabell 82 er det en proslashve som er belastet med 19kN med t =1243 minutter og tre proslashver som er belastet med 185kN som har staringtt i henholdsvis
186 2340 og 6798 minutter Det er paring bakgrunn av disse dataene valgt aring legge seg paring
en last paring 1875kN i 100 minutter for aring vaeligre sikker paring at proslashvene ikke garingr i brudd og
allikevel ligger naeligr bruddgrensen De proslashvene som gikk i brudd foslashr 100 minutter var
garingtt er overfoslashrt til stress rupture dataene
39
Det har vaeligrt utfordrende aring definere noslashyaktig toslashyningsnivaring og ut fra kurvene kunne
proslashver med valgt belastning garing i brudd fra i underkant av 100 til 6000 minutter
I Tabell 88 og Tabell 89 er proslashvedataene fra testingen presentert med henholdsvis
AME 6000 INF premium marine resin is a preaccelerated non-thixotropic epoxyvinyl ester based infusion resin AME 6000 INF resin is used in construction of highperformance marine composites offering
- Superior laminate strength- High heat resistance- Good surface quality- Excellent hydrolysis resistance
Typical liquid resinproperties
Property at 23 C Value Unit MethodViscosity Brookfield (5 rpm) 250 mPas ISO 2555Viscosity Cone amp Plate 250 mPas ISO 2884Styrene content 35 SFS 4864Geltime (15Norox MCP-75) 35 min D006Geltime (03NLC-10+15Norox MCP-75) 120 min D006(See Additional information)
Typical cured resinproperties
Property Value Unit MethodPostcured for 2h at 60 CTensile Strength 81 MPa ASTM D-638Tensile Modulus 35 GPa ASTM D-638Tensile Elongation 42 ASTM D-638Flexural Strength 131 MPa ASTM D-790Flexural Modulus 37 GPa ASTM D-790Heat Deflection Temperature 79 C ASTM D-648 Postcured for 2 hours at 138 C Tensile Strength 89 MPa ASTM D-638Tensile Modulus 37 GPa ASTM D-638Tensile Elongation 35 ASTM D-638Flexural Strength 137 MPa ASTM D-790Flexural Modulus 38 GPa ASTM D-790Heat Deflection Temperature 124 C ASTM D-648
Application and use AME 6000 INF resin is especially recommended for marine applications using theinfusion process AME 6000 INF is designed as a premium resin for highperformance off-shore motor and sailing yachts that remain in the water for anextended period of time
Ashland is committed to continuous evolution oftechnology and service solutions that promote health safetyand environmental protection around the world
reg Registered trademark and trade trademark of Ashland Inc Registered service mark of the American Chemistry Council
AME 6000 INF premium marine resin complies with Lloyds Register of Shippingrules for construction of small crafts
Additional information For more information on curing characteristics of AME 6000 INF infusion resin andadjustment of inhibitor (NLC-10) and peroxide (MCP-75) levels for optimal curingplease contact your Ashland representative
Handling and storage It is highly recommended that all material is stored at stable temperature under 20C preferably indoors and away from sunlight Prolonged storage outside ofrecommended conditions can influence liquid resin properties like viscosity and geltime It is also strongly recommended to mix resin thoroughly before use Shelf lifeof AME 6000 INF is three (3) months
Notice All information presented herein is believed to be accurate and reliable and isoffered solely for your consideration investigation and verification The informationis not to be taken as an express or implied warranty or representation for whichAshland assumes legal responsibility Any warranties including warranties ofmerchantability or non-infringement of intellectual property rights of third partiesare herewith expressly excluded
Since the users product formulations specific use applications and conditions ofuse are beyond the control of Ashland Ashland makes no warranty orrepresentation regarding the results which may be obtained by the user It shall bethe responsibility of the user to determine the suitability of any of the productsmentioned for the users specific application
Ashland requests that the customer reads understands and complies with theinformation contained herein and the current Material Safety Data Sheet
More information EUROPEAN HEADQUARTERSCNumancia 185 8ordm 1a08034 BarcelonaSPAIN Phone +34 93 206 51 20Fax +34 93 204 13 02
Ashland is committed to continuous evolution oftechnology and service solutions that promote health safetyand environmental protection around the world
reg Registered trademark and trade trademark of Ashland Inc Registered service mark of the American Chemistry Council
SELCOM SRL via della Torre n 17 31010 FREGONA (TV) ITALY phone +39 0438 585166 modem fax +39 0438 585172 manual fax +39 0438 916049
cap soc EURO 10149000 cod fisc e pi IT 02369430265 trib Treviso n 33642 reg soc cciaa Treviso n 206094 M estero TV 028944 E-mail infoselcom-srlcom
MULTIAXIAL TECHNOLOGY (NCF) unidirectional amp stitched multiaxial fabrics in glass carbon aramid and hybrids for the composite industry internet wwwselcom-srlcom
TYPE APPROVED PRODUCT ndash CERTIFICATE NO K-4015
Confidentiality Statement The information data and charts embodied in this Technical Data Sheet (TDS) are strictly confidential and are supplied on the understanding that they will be held confidentially and not disclosed to third parties without the prior written consent of Selcom srl with registered office in 31010 Fregona (TV) ITALY-Via Della Torre no 17 ndashFor further info please contact Selcom srl at infoselcom-srlcom or fax to no +39 0438 58 51 72 91 60 49 SELCOM Srl is a weaver of technical textiles from continuous filaments (rovings) All information supplied by or on behalf of SELCOM Srl in relation to its products whether in the nature of data recommendations or otherwise has been given in good faith and in compliance with technical and commercial information supplied by raw materials (fibre) manufacturers All information aforementioned are supported by its own experience and believed reliable but SELCOM Srl declines all responsibility in respect of the application processing ore use of the aforementioned information or any consequence thereof The buyer undertakes all liability in respect of the application processing or use of the aforementioned information or product whose quality and other properties he shall verify or any consequence thereof SELCOM Srl believes that it is the user that shall determine the suitability of a product for its end-use and the user that assures all liability in connection therewith M10-1-02DOC Ed01-Rev00-120510
Technical Data Sheet
PRODUCT NAME UNIEUNIEUNIEUNIE1200M1200M1200M1200M100100100100 Unidirectional fabric 0ordm in ldquoErdquo glass
Codice 01111001200
Characteristics for fabric lunghezza rotolo - standard roll length mtl 50 plusmn 1 mtl
larghezza rotolo - standard roll width mm 1270 plusmn 10 mm
peso netto rotolo - net roll weight Kg 865 plusmn 3
allungamento a rottura mdash elongation at break 35 - 4
Determined from resin impregnated rovings according to ASTM D-2343These informations can be used for material selection purposes only Quality Assurance Fregona ligrave 180113 Ing Giovanni Fardin
NB THIS DOCUMENT IS COMPUTER GENERATED AND ITrsquoS VALID WITHOUT SIGNATURE
angle areal weight areal weight
tolerance grmsup2 tolerance
0ordm - L4 83 8 plusmn 3
0ordm plusmn 1ordm L4 4800 - 2400 1200 plusmn 3
90ordm plusmn 1ordm L4 300 50 plusmn 3
random - L4 2600 100 plusmn 3
- - 1358 plusmn 3
layers plan texfiber
Polyester yarn
TOTAL grmsup2
E glass PPG Roving 2002
E glass PPG Roving 2002
E glass PPG Roving 7864
59
Forord
Sammendrag
Innhold
Figurliste
Tabelliste
Innledning
Bakgrunn for oppgaven
Problemomraringde og forskersposlashrsmaringl
Avgrensing av masteroppgaven
Masteroppgavens oppbygning
Metode
Litteraturstudie
Laboratorieforsoslashk
Validitet og reliabilitet
Teori
Regler og forskrifter
Utmatting i fiberkompositter
S-N kurven
Miner - Palmgrens delskadehypotese
Utmatting i et lamina med last parallelt med fibrene
Reduksjon av statisk styrke grunnet permanent statisk belastning
Reduksjon av statisk styrke grunnet dynamisk belastning S-N kurven
Analyse av sammenhenger
Lineaeligr regresjon
Hvor god er modellen
Plateproduksjon paring NORSAFE
Resininjesering
Proslashvelegemer
Testmaskiner
Dynamisk strekkproslashvemaskin
Statisk strekkproslashvemaskin
Bestemmelse av fiberinnhold og lagoppbygging
Fiberinnhold prosedyre
Lagoppbygging
Teoretisk tykkelse
Resultat og analyse
Strekkfasthet
Stress rupture
Stress rupture basert paring maringlt toslashyning
Stress rupture basert paring estimert toslashyning
Lineaeligr regresjon av stress rupture
Utvikling av S-N kurve
Lineaeligr regresjon av dynamisk utmatting
Endring av dynamisk regresjonskurve ved statisk utmatting
Konklusjon
Forslag til videre arbeid
Litteraturliste
Appendix
Appendix Resultat fiberinnhold
Appendix Stress Rupture proslashvegeometri
Appendix Dynamisk utmatting proslashvegeometri
Appendix Statisk og deretter dynamisk utmatting proslashvegeometri
822 Stress rupture basert paring estimert toslashyning
Dataene i Tabell 83 vist nedenfor inneholder det samme som Tabell 82 men her er
toslashyningen basert paring estimert E-modul Estimert E-modul er regnet ut bakgrunn av
undersoslashkt fiberinnhold i proslashvene mengde fiber i 0 og antagelse om strekkfasthet i
fiberen paring 72GPa I de etterfoslashlgende ligninger vises beregning av henholdsvis estimert
E-modul og toslashyning
E = E f middotφ f middotφ f 0 (83)
derE er estimert E-modul
E f er fiberens strekkfasthet ihht datablad = 72GPa
φ f er volumprosent fiber
φ f 0 er volumprosent fiber i 0 lag = 0889
ε= σ
E(84)
31
Tabell 83 Stress rupture data estimert toslashyning
Nr N t [min] φ f E [Gpa] εest log(t) log(εest)
1 27189 05 05822 373 27 -027 043
2 21484 05 05677 363 22 -026 034
3 22000 94 05307 340 24 097 038
4 22000 05 05140 329 25 -030 040
5 21000 08 05192 332 23 -008 037
6 20000 225 05631 360 21 135 031
7 20000 31160 05259 337 22 349 034
8 19000 1243 05088 326 22 209 034
9 18500 23405 04948 317 22 337 034
10 18500 67980 04946 317 22 383 034
11 18001 973 05704 365 18 199 026
12 18500 1860 05301 3393 20 227 031
13 20000 88 05300 3392 22 094 034
14 19000 589 05133 3286 21 177 033
15 19000 204 05525 3536 20 231 030
Proslashvegeometri finnes i Appendix B
Figur 84 Stress rupture kurve estimert
32
Dataene er fremstilt med estimert toslashyning for aring se om avvik kunne begrunnes ved aring
korrelere toslashyningen med proslashvenes fiberinnhold Ut fra grafen i Figur 84 ser det ut til
at det er stoslashrre avvik med bruk av estimerte toslashyninger enn de maringlte Naringr en estimerer
toslashyningene basert paring fibervolum korreleres resultatene for en feilkilde og det er
naturlig aring tenke at avvikene skulle blitt redusert Proslashveresultatene fra testingen i
fiberinnhold varierer mye noe som kan bidra til at tallene ikke gir saring gode estimater
som tenkt I tillegg er det kun eacuten feilkilde som neglisjeres og det kan vaeligre andre
faktorer som bidrar til spredning Dersom en kunne korrelere for alle feilkilder ville
det muligens blitt et bedre estimat
Platene er produsert i produksjonshallen hos NORSAFE og dette er gjort manuelt
Proslashvestykkene er kuttet slipt og paringlimt tabs paring laboratoriet paring UiA Her inngaringr det
flere feilkilder som kan foslashre til avvik Fiberens retning og krumning spiller stor rolle paring
styrken og om ikke alle fiberene ligger helt rett vil dette bidra til variasjon
Stigningstallet β for de estimerte dataene er regnet ut i ligning 85 Dataene som er
valgt for aring regne ut stigningstallet er fra proslashvene som ser ut til aring passe best til
regresjonslinjen proslashve nr 5 og 8 Stigningstallet er foslashlgende
β= ∆ log(εest)
∆ log(t )= 034minus039
209minus (minus008)=minus0023 (85)
823 Lineaeligr regresjon av stress rupture
Ved aring utfoslashre en lineaeligr regresjon paring dataene faringr en et bedre estimat paring stigningstallet til
regresjonskurven Det er utfoslashrt lineaeligr regresjon for begge datasettene baringde med maringlte
og estimerte toslashyninger
Tabell 84 Lineaeligr regresjon av maringlte verdier stress rupture
Parameter Estimat Standardavvik
α 0510518 0008714
β -0026712 0004215
R2 07555
33
I Tabell 84 er resultatet fra lineaeligr regresjonen til datasettet med maringlte toslashyninger
presentert og i Figur 85 er regresjonen presentert grafisk β representerer estimatet paring
helningen paring regresjonskurven og α representerer estimatet til ldquoskjaeligring med
y-aksenrdquo altsaring log(ε) Omregnet til ε er starten paring kurven 100510518 = 324
Ved bruk av lineaeligr regresjon uten aring ta hensyn til standardavvik vil stress rupture
kurven vaeligre som vist i ligning 86 basert paring ligning 81 nevnt tidligere i kapittelet
Standardavviket til toslashyningen er 0008714 og standardavviket til helningen er
0004215 Desto naeligrmere 1 verdien R2 er desto mer sannsynlig er regresjonen
Verdien R2 er 07555 og sier at regresjonslinjen passer godt til datasettet
log(ε) = log(ε0 fatigue)minusβ log(t ) (81)
log(ε) = log(324)minus00267log(t ) (86)
Figur 85 Lineaeligr regresjon av maringlte data stress rupture
Kurve for stress rupture brukt videre i oppgaven er vist i ligning 87 Her brukes
stigningstallet fra lineaeligr regresjonen og ε0fatigue = 35 som er toslashyningen fra
strekkproslashvingen altsaring ved t = 0 Det er valgt aring bruke toslashyningen fra den siste
strekkproslashven da de tre foslashrste ble utfoslashrt med loslashs kontramutter i den nederste bakken
og det ikke er helt kontroll paring faktisk toslashyning
log(ε) = log(35)minus00267log(t ) (87)
34
I Tabell 85 er lineaeligr regresjonen fra de estimerte toslashyningene presentert skjematisk og
i Figur 86 er regresjonen presentert grafisk Regresjonskurven basert paring lineaeligr
regresjon av de estimerte toslashyningene er presentert i ligning 88 Regresjonskurvens
start er 100367293 = 234 Standardavviket til toslashyningen er 0014110 og standardavviket
til helningen er 0006825 Verdien R2 er 0302 Dette sier at regresjonen ikke er like bra
som for maringlte verdier I Figur 86 vises avvikene og det er tydelig at regresjonslinjen
ikke passer like godt som for maringlte toslashyninger i Figur 85
log(ε) = log(234)minus001362log(t ) (88)
Tabell 85 Lineaeligr regresjon av estimerte verdier stress rupture
Parameter Estimat Standardavvik
α 0367293 0014110
β -0016186 0006825
R2 0302
Figur 86 Lineaeligr regresjon av estimerte data stress rupture
35
83 Utvikling av S-N kurve
For aring se paring sammenhengen mellom dynamisk og statisk utmatting er det utviklet en
S-N kurve for materialet Som nevnt i teorikapittelet blir S-N kurven for kompositter
plottet med toslashyninger istedenfor spenninger
Bestemmelse av hvilke proslashver som var gjeldende etter testing har vaeligrt en utfordning
Det opplevdes ofte at bruddet oppstod i omraringdet der tabsen er paringlimt De proslashvene der
dette skjedde er utelatt fra resultatene for eksempel de fire proslashvene til hoslashyre (proslashve
D9 D10 D12 og D13) paring Figur 87 Dette er gjort for aring ha proslashver med mest mulig likt
bruddbildeforloslashp for aring redusere feilkilder
Figur 87 Proslashver testet dynamisk
I Tabell 86 er dataene fra den dynamiske proslashvingen presentert I utgangspunktet skulle
det brukes R-verdi = 01 som er R-verdien DNV bruker men under proslashvingen viste det
seg at med saring lav R-verdi gikk proslashven relativt fort i kompresjon grunnet forlengelse
av proslashvene I de foslashrste syklene ble proslashvene utvidet nok i lengderetning til at de gikk i
kompresjon Derfor ble det valgt aring legge seg litt over R= 01 Ut fra erfaring fra de fem
foslashrste proslashvene er det valgt en minste toslashyning paring 04 mm som gir en toslashyning paring 027
R-verdien ligger i omraringdet paring 02 til 025 Proslashveresultatene som er presentert er de med
likt bruddforloslashp og er de data som er brukt for aring regne ut S-N kurven
36
Tabell 86 Data dynamisk utmatting
Proslashve kNmin kNmax mmmin mmmax Ant N ε log(N) log(ε)
D6 288 1150 04 19 4300 127 363 01047
D7 245 1180 04 2 1678 133 322 01264
D8 294 1140 05 2 1367 133 314 01296
D14 252 1285 04 22 643 147 281 01652
D15 261 1300 04 21 1292 140 311 01483
D16 235 1260 04 22 994 147 300 01692
D18 280 1290 04 22 977 147 299 01722
D19 280 1330 04 22 695 147 284 01742
D20 289 1380 04 22 937 147 297 01725
D21 245 1230 04 22 937 147 297 01655
D25 274 1120 04 19 2497 127 340 01088
D26 277 1120 04 19 2027 127 331 01047
Proslashvegeometri finnes i Appendix C
Figur 88 S-N Kurve
37
I Figur 88 er dataene fra den dynamiske testingen presentert logaritmisk
Regresjonslinjen viser at det er stor spredning paring proslashvene Punktene som passer best
paring regresjonslinjen er fra proslashve D15 og D19 Stigningstallet disse gir er regnet ut i
ligning 89
α= ∆ log(ε)
∆ log(N )= 01483minus01742
311minus284=minus01 (89)
831 Lineaeligr regresjon av dynamisk utmatting
I Tabell 87 er resultatet fra lineaeligr regresjonen fra datasettet med dynamisk utmatting
presentert β representerer estimatet paring helningen paring regresjonskurven og α
representerer estimatet til ldquoskjaeligring med y-aksenrdquo altsaring log(ε) Omregnet til ε er
starten paring kurven 1004758 = 299 Ved bruk av lineaeligr regresjon vil regresjonskurven
for dynamisk utmatting vaeligre som presentert i ligning 811 basert paring ligning 810 fra
DNV [2] Standardavviket til toslashyningen er 0048 og standardavviket paring helningen er
0015 Verdien R2 er 08322 noe som sier at regresjonslinjen passer godt til
datasettet
log(ε) = log(ε0 fatigue)minusα log(N ) (810)
log(ε) = log(299)minus0107log(N ) (811)
Tabell 87 Lineaeligr regresjon dynamisk utmatting
Parameter Estimat Standardavvik
α 047578 004755
β -010718 001522
R2 08322
38
Figur 89 Lineaeligr regresjon S-N Kurve
84 Endring av dynamisk regresjonskurve ved statisk
utmatting
For aring undersoslashke sammenhengen mellom statisk og dynamisk utmatting er det utfoslashrt
proslashver som foslashrst er belastet statisk over en gitt tid for deretter aring teste de samme
proslashvene under dynamisk utmatting Det ble bestemt at det skulle forsoslashkes aring belaste
proslashvene under statisk belastning med Miners sum = 075
Det har vist seg aring vaeligre vanskelig aring spesifisere noslashyaktig Miners sum paring bakgrunn av
dataene Det ble foslashrst proslashvd aring legge seg paring et nivaring utregnet med stress rupture kurven
Med en hoslashy last gikk flere proslashver i brudd relativt tidlig grunnet stor spredning
Maringten dette ble loslashst paring var aring se paring dataene fra stress rupture og legge seg paring et punkt
som er naeligr brudd Fra Tabell 82 er det en proslashve som er belastet med 19kN med t =1243 minutter og tre proslashver som er belastet med 185kN som har staringtt i henholdsvis
186 2340 og 6798 minutter Det er paring bakgrunn av disse dataene valgt aring legge seg paring
en last paring 1875kN i 100 minutter for aring vaeligre sikker paring at proslashvene ikke garingr i brudd og
allikevel ligger naeligr bruddgrensen De proslashvene som gikk i brudd foslashr 100 minutter var
garingtt er overfoslashrt til stress rupture dataene
39
Det har vaeligrt utfordrende aring definere noslashyaktig toslashyningsnivaring og ut fra kurvene kunne
proslashver med valgt belastning garing i brudd fra i underkant av 100 til 6000 minutter
I Tabell 88 og Tabell 89 er proslashvedataene fra testingen presentert med henholdsvis
AME 6000 INF premium marine resin is a preaccelerated non-thixotropic epoxyvinyl ester based infusion resin AME 6000 INF resin is used in construction of highperformance marine composites offering
- Superior laminate strength- High heat resistance- Good surface quality- Excellent hydrolysis resistance
Typical liquid resinproperties
Property at 23 C Value Unit MethodViscosity Brookfield (5 rpm) 250 mPas ISO 2555Viscosity Cone amp Plate 250 mPas ISO 2884Styrene content 35 SFS 4864Geltime (15Norox MCP-75) 35 min D006Geltime (03NLC-10+15Norox MCP-75) 120 min D006(See Additional information)
Typical cured resinproperties
Property Value Unit MethodPostcured for 2h at 60 CTensile Strength 81 MPa ASTM D-638Tensile Modulus 35 GPa ASTM D-638Tensile Elongation 42 ASTM D-638Flexural Strength 131 MPa ASTM D-790Flexural Modulus 37 GPa ASTM D-790Heat Deflection Temperature 79 C ASTM D-648 Postcured for 2 hours at 138 C Tensile Strength 89 MPa ASTM D-638Tensile Modulus 37 GPa ASTM D-638Tensile Elongation 35 ASTM D-638Flexural Strength 137 MPa ASTM D-790Flexural Modulus 38 GPa ASTM D-790Heat Deflection Temperature 124 C ASTM D-648
Application and use AME 6000 INF resin is especially recommended for marine applications using theinfusion process AME 6000 INF is designed as a premium resin for highperformance off-shore motor and sailing yachts that remain in the water for anextended period of time
Ashland is committed to continuous evolution oftechnology and service solutions that promote health safetyand environmental protection around the world
reg Registered trademark and trade trademark of Ashland Inc Registered service mark of the American Chemistry Council
AME 6000 INF premium marine resin complies with Lloyds Register of Shippingrules for construction of small crafts
Additional information For more information on curing characteristics of AME 6000 INF infusion resin andadjustment of inhibitor (NLC-10) and peroxide (MCP-75) levels for optimal curingplease contact your Ashland representative
Handling and storage It is highly recommended that all material is stored at stable temperature under 20C preferably indoors and away from sunlight Prolonged storage outside ofrecommended conditions can influence liquid resin properties like viscosity and geltime It is also strongly recommended to mix resin thoroughly before use Shelf lifeof AME 6000 INF is three (3) months
Notice All information presented herein is believed to be accurate and reliable and isoffered solely for your consideration investigation and verification The informationis not to be taken as an express or implied warranty or representation for whichAshland assumes legal responsibility Any warranties including warranties ofmerchantability or non-infringement of intellectual property rights of third partiesare herewith expressly excluded
Since the users product formulations specific use applications and conditions ofuse are beyond the control of Ashland Ashland makes no warranty orrepresentation regarding the results which may be obtained by the user It shall bethe responsibility of the user to determine the suitability of any of the productsmentioned for the users specific application
Ashland requests that the customer reads understands and complies with theinformation contained herein and the current Material Safety Data Sheet
More information EUROPEAN HEADQUARTERSCNumancia 185 8ordm 1a08034 BarcelonaSPAIN Phone +34 93 206 51 20Fax +34 93 204 13 02
Ashland is committed to continuous evolution oftechnology and service solutions that promote health safetyand environmental protection around the world
reg Registered trademark and trade trademark of Ashland Inc Registered service mark of the American Chemistry Council
SELCOM SRL via della Torre n 17 31010 FREGONA (TV) ITALY phone +39 0438 585166 modem fax +39 0438 585172 manual fax +39 0438 916049
cap soc EURO 10149000 cod fisc e pi IT 02369430265 trib Treviso n 33642 reg soc cciaa Treviso n 206094 M estero TV 028944 E-mail infoselcom-srlcom
MULTIAXIAL TECHNOLOGY (NCF) unidirectional amp stitched multiaxial fabrics in glass carbon aramid and hybrids for the composite industry internet wwwselcom-srlcom
TYPE APPROVED PRODUCT ndash CERTIFICATE NO K-4015
Confidentiality Statement The information data and charts embodied in this Technical Data Sheet (TDS) are strictly confidential and are supplied on the understanding that they will be held confidentially and not disclosed to third parties without the prior written consent of Selcom srl with registered office in 31010 Fregona (TV) ITALY-Via Della Torre no 17 ndashFor further info please contact Selcom srl at infoselcom-srlcom or fax to no +39 0438 58 51 72 91 60 49 SELCOM Srl is a weaver of technical textiles from continuous filaments (rovings) All information supplied by or on behalf of SELCOM Srl in relation to its products whether in the nature of data recommendations or otherwise has been given in good faith and in compliance with technical and commercial information supplied by raw materials (fibre) manufacturers All information aforementioned are supported by its own experience and believed reliable but SELCOM Srl declines all responsibility in respect of the application processing ore use of the aforementioned information or any consequence thereof The buyer undertakes all liability in respect of the application processing or use of the aforementioned information or product whose quality and other properties he shall verify or any consequence thereof SELCOM Srl believes that it is the user that shall determine the suitability of a product for its end-use and the user that assures all liability in connection therewith M10-1-02DOC Ed01-Rev00-120510
Technical Data Sheet
PRODUCT NAME UNIEUNIEUNIEUNIE1200M1200M1200M1200M100100100100 Unidirectional fabric 0ordm in ldquoErdquo glass
Codice 01111001200
Characteristics for fabric lunghezza rotolo - standard roll length mtl 50 plusmn 1 mtl
larghezza rotolo - standard roll width mm 1270 plusmn 10 mm
peso netto rotolo - net roll weight Kg 865 plusmn 3
allungamento a rottura mdash elongation at break 35 - 4
Determined from resin impregnated rovings according to ASTM D-2343These informations can be used for material selection purposes only Quality Assurance Fregona ligrave 180113 Ing Giovanni Fardin
NB THIS DOCUMENT IS COMPUTER GENERATED AND ITrsquoS VALID WITHOUT SIGNATURE
angle areal weight areal weight
tolerance grmsup2 tolerance
0ordm - L4 83 8 plusmn 3
0ordm plusmn 1ordm L4 4800 - 2400 1200 plusmn 3
90ordm plusmn 1ordm L4 300 50 plusmn 3
random - L4 2600 100 plusmn 3
- - 1358 plusmn 3
layers plan texfiber
Polyester yarn
TOTAL grmsup2
E glass PPG Roving 2002
E glass PPG Roving 2002
E glass PPG Roving 7864
59
Forord
Sammendrag
Innhold
Figurliste
Tabelliste
Innledning
Bakgrunn for oppgaven
Problemomraringde og forskersposlashrsmaringl
Avgrensing av masteroppgaven
Masteroppgavens oppbygning
Metode
Litteraturstudie
Laboratorieforsoslashk
Validitet og reliabilitet
Teori
Regler og forskrifter
Utmatting i fiberkompositter
S-N kurven
Miner - Palmgrens delskadehypotese
Utmatting i et lamina med last parallelt med fibrene
Reduksjon av statisk styrke grunnet permanent statisk belastning
Reduksjon av statisk styrke grunnet dynamisk belastning S-N kurven
Analyse av sammenhenger
Lineaeligr regresjon
Hvor god er modellen
Plateproduksjon paring NORSAFE
Resininjesering
Proslashvelegemer
Testmaskiner
Dynamisk strekkproslashvemaskin
Statisk strekkproslashvemaskin
Bestemmelse av fiberinnhold og lagoppbygging
Fiberinnhold prosedyre
Lagoppbygging
Teoretisk tykkelse
Resultat og analyse
Strekkfasthet
Stress rupture
Stress rupture basert paring maringlt toslashyning
Stress rupture basert paring estimert toslashyning
Lineaeligr regresjon av stress rupture
Utvikling av S-N kurve
Lineaeligr regresjon av dynamisk utmatting
Endring av dynamisk regresjonskurve ved statisk utmatting
Konklusjon
Forslag til videre arbeid
Litteraturliste
Appendix
Appendix Resultat fiberinnhold
Appendix Stress Rupture proslashvegeometri
Appendix Dynamisk utmatting proslashvegeometri
Appendix Statisk og deretter dynamisk utmatting proslashvegeometri
Tabell 83 Stress rupture data estimert toslashyning
Nr N t [min] φ f E [Gpa] εest log(t) log(εest)
1 27189 05 05822 373 27 -027 043
2 21484 05 05677 363 22 -026 034
3 22000 94 05307 340 24 097 038
4 22000 05 05140 329 25 -030 040
5 21000 08 05192 332 23 -008 037
6 20000 225 05631 360 21 135 031
7 20000 31160 05259 337 22 349 034
8 19000 1243 05088 326 22 209 034
9 18500 23405 04948 317 22 337 034
10 18500 67980 04946 317 22 383 034
11 18001 973 05704 365 18 199 026
12 18500 1860 05301 3393 20 227 031
13 20000 88 05300 3392 22 094 034
14 19000 589 05133 3286 21 177 033
15 19000 204 05525 3536 20 231 030
Proslashvegeometri finnes i Appendix B
Figur 84 Stress rupture kurve estimert
32
Dataene er fremstilt med estimert toslashyning for aring se om avvik kunne begrunnes ved aring
korrelere toslashyningen med proslashvenes fiberinnhold Ut fra grafen i Figur 84 ser det ut til
at det er stoslashrre avvik med bruk av estimerte toslashyninger enn de maringlte Naringr en estimerer
toslashyningene basert paring fibervolum korreleres resultatene for en feilkilde og det er
naturlig aring tenke at avvikene skulle blitt redusert Proslashveresultatene fra testingen i
fiberinnhold varierer mye noe som kan bidra til at tallene ikke gir saring gode estimater
som tenkt I tillegg er det kun eacuten feilkilde som neglisjeres og det kan vaeligre andre
faktorer som bidrar til spredning Dersom en kunne korrelere for alle feilkilder ville
det muligens blitt et bedre estimat
Platene er produsert i produksjonshallen hos NORSAFE og dette er gjort manuelt
Proslashvestykkene er kuttet slipt og paringlimt tabs paring laboratoriet paring UiA Her inngaringr det
flere feilkilder som kan foslashre til avvik Fiberens retning og krumning spiller stor rolle paring
styrken og om ikke alle fiberene ligger helt rett vil dette bidra til variasjon
Stigningstallet β for de estimerte dataene er regnet ut i ligning 85 Dataene som er
valgt for aring regne ut stigningstallet er fra proslashvene som ser ut til aring passe best til
regresjonslinjen proslashve nr 5 og 8 Stigningstallet er foslashlgende
β= ∆ log(εest)
∆ log(t )= 034minus039
209minus (minus008)=minus0023 (85)
823 Lineaeligr regresjon av stress rupture
Ved aring utfoslashre en lineaeligr regresjon paring dataene faringr en et bedre estimat paring stigningstallet til
regresjonskurven Det er utfoslashrt lineaeligr regresjon for begge datasettene baringde med maringlte
og estimerte toslashyninger
Tabell 84 Lineaeligr regresjon av maringlte verdier stress rupture
Parameter Estimat Standardavvik
α 0510518 0008714
β -0026712 0004215
R2 07555
33
I Tabell 84 er resultatet fra lineaeligr regresjonen til datasettet med maringlte toslashyninger
presentert og i Figur 85 er regresjonen presentert grafisk β representerer estimatet paring
helningen paring regresjonskurven og α representerer estimatet til ldquoskjaeligring med
y-aksenrdquo altsaring log(ε) Omregnet til ε er starten paring kurven 100510518 = 324
Ved bruk av lineaeligr regresjon uten aring ta hensyn til standardavvik vil stress rupture
kurven vaeligre som vist i ligning 86 basert paring ligning 81 nevnt tidligere i kapittelet
Standardavviket til toslashyningen er 0008714 og standardavviket til helningen er
0004215 Desto naeligrmere 1 verdien R2 er desto mer sannsynlig er regresjonen
Verdien R2 er 07555 og sier at regresjonslinjen passer godt til datasettet
log(ε) = log(ε0 fatigue)minusβ log(t ) (81)
log(ε) = log(324)minus00267log(t ) (86)
Figur 85 Lineaeligr regresjon av maringlte data stress rupture
Kurve for stress rupture brukt videre i oppgaven er vist i ligning 87 Her brukes
stigningstallet fra lineaeligr regresjonen og ε0fatigue = 35 som er toslashyningen fra
strekkproslashvingen altsaring ved t = 0 Det er valgt aring bruke toslashyningen fra den siste
strekkproslashven da de tre foslashrste ble utfoslashrt med loslashs kontramutter i den nederste bakken
og det ikke er helt kontroll paring faktisk toslashyning
log(ε) = log(35)minus00267log(t ) (87)
34
I Tabell 85 er lineaeligr regresjonen fra de estimerte toslashyningene presentert skjematisk og
i Figur 86 er regresjonen presentert grafisk Regresjonskurven basert paring lineaeligr
regresjon av de estimerte toslashyningene er presentert i ligning 88 Regresjonskurvens
start er 100367293 = 234 Standardavviket til toslashyningen er 0014110 og standardavviket
til helningen er 0006825 Verdien R2 er 0302 Dette sier at regresjonen ikke er like bra
som for maringlte verdier I Figur 86 vises avvikene og det er tydelig at regresjonslinjen
ikke passer like godt som for maringlte toslashyninger i Figur 85
log(ε) = log(234)minus001362log(t ) (88)
Tabell 85 Lineaeligr regresjon av estimerte verdier stress rupture
Parameter Estimat Standardavvik
α 0367293 0014110
β -0016186 0006825
R2 0302
Figur 86 Lineaeligr regresjon av estimerte data stress rupture
35
83 Utvikling av S-N kurve
For aring se paring sammenhengen mellom dynamisk og statisk utmatting er det utviklet en
S-N kurve for materialet Som nevnt i teorikapittelet blir S-N kurven for kompositter
plottet med toslashyninger istedenfor spenninger
Bestemmelse av hvilke proslashver som var gjeldende etter testing har vaeligrt en utfordning
Det opplevdes ofte at bruddet oppstod i omraringdet der tabsen er paringlimt De proslashvene der
dette skjedde er utelatt fra resultatene for eksempel de fire proslashvene til hoslashyre (proslashve
D9 D10 D12 og D13) paring Figur 87 Dette er gjort for aring ha proslashver med mest mulig likt
bruddbildeforloslashp for aring redusere feilkilder
Figur 87 Proslashver testet dynamisk
I Tabell 86 er dataene fra den dynamiske proslashvingen presentert I utgangspunktet skulle
det brukes R-verdi = 01 som er R-verdien DNV bruker men under proslashvingen viste det
seg at med saring lav R-verdi gikk proslashven relativt fort i kompresjon grunnet forlengelse
av proslashvene I de foslashrste syklene ble proslashvene utvidet nok i lengderetning til at de gikk i
kompresjon Derfor ble det valgt aring legge seg litt over R= 01 Ut fra erfaring fra de fem
foslashrste proslashvene er det valgt en minste toslashyning paring 04 mm som gir en toslashyning paring 027
R-verdien ligger i omraringdet paring 02 til 025 Proslashveresultatene som er presentert er de med
likt bruddforloslashp og er de data som er brukt for aring regne ut S-N kurven
36
Tabell 86 Data dynamisk utmatting
Proslashve kNmin kNmax mmmin mmmax Ant N ε log(N) log(ε)
D6 288 1150 04 19 4300 127 363 01047
D7 245 1180 04 2 1678 133 322 01264
D8 294 1140 05 2 1367 133 314 01296
D14 252 1285 04 22 643 147 281 01652
D15 261 1300 04 21 1292 140 311 01483
D16 235 1260 04 22 994 147 300 01692
D18 280 1290 04 22 977 147 299 01722
D19 280 1330 04 22 695 147 284 01742
D20 289 1380 04 22 937 147 297 01725
D21 245 1230 04 22 937 147 297 01655
D25 274 1120 04 19 2497 127 340 01088
D26 277 1120 04 19 2027 127 331 01047
Proslashvegeometri finnes i Appendix C
Figur 88 S-N Kurve
37
I Figur 88 er dataene fra den dynamiske testingen presentert logaritmisk
Regresjonslinjen viser at det er stor spredning paring proslashvene Punktene som passer best
paring regresjonslinjen er fra proslashve D15 og D19 Stigningstallet disse gir er regnet ut i
ligning 89
α= ∆ log(ε)
∆ log(N )= 01483minus01742
311minus284=minus01 (89)
831 Lineaeligr regresjon av dynamisk utmatting
I Tabell 87 er resultatet fra lineaeligr regresjonen fra datasettet med dynamisk utmatting
presentert β representerer estimatet paring helningen paring regresjonskurven og α
representerer estimatet til ldquoskjaeligring med y-aksenrdquo altsaring log(ε) Omregnet til ε er
starten paring kurven 1004758 = 299 Ved bruk av lineaeligr regresjon vil regresjonskurven
for dynamisk utmatting vaeligre som presentert i ligning 811 basert paring ligning 810 fra
DNV [2] Standardavviket til toslashyningen er 0048 og standardavviket paring helningen er
0015 Verdien R2 er 08322 noe som sier at regresjonslinjen passer godt til
datasettet
log(ε) = log(ε0 fatigue)minusα log(N ) (810)
log(ε) = log(299)minus0107log(N ) (811)
Tabell 87 Lineaeligr regresjon dynamisk utmatting
Parameter Estimat Standardavvik
α 047578 004755
β -010718 001522
R2 08322
38
Figur 89 Lineaeligr regresjon S-N Kurve
84 Endring av dynamisk regresjonskurve ved statisk
utmatting
For aring undersoslashke sammenhengen mellom statisk og dynamisk utmatting er det utfoslashrt
proslashver som foslashrst er belastet statisk over en gitt tid for deretter aring teste de samme
proslashvene under dynamisk utmatting Det ble bestemt at det skulle forsoslashkes aring belaste
proslashvene under statisk belastning med Miners sum = 075
Det har vist seg aring vaeligre vanskelig aring spesifisere noslashyaktig Miners sum paring bakgrunn av
dataene Det ble foslashrst proslashvd aring legge seg paring et nivaring utregnet med stress rupture kurven
Med en hoslashy last gikk flere proslashver i brudd relativt tidlig grunnet stor spredning
Maringten dette ble loslashst paring var aring se paring dataene fra stress rupture og legge seg paring et punkt
som er naeligr brudd Fra Tabell 82 er det en proslashve som er belastet med 19kN med t =1243 minutter og tre proslashver som er belastet med 185kN som har staringtt i henholdsvis
186 2340 og 6798 minutter Det er paring bakgrunn av disse dataene valgt aring legge seg paring
en last paring 1875kN i 100 minutter for aring vaeligre sikker paring at proslashvene ikke garingr i brudd og
allikevel ligger naeligr bruddgrensen De proslashvene som gikk i brudd foslashr 100 minutter var
garingtt er overfoslashrt til stress rupture dataene
39
Det har vaeligrt utfordrende aring definere noslashyaktig toslashyningsnivaring og ut fra kurvene kunne
proslashver med valgt belastning garing i brudd fra i underkant av 100 til 6000 minutter
I Tabell 88 og Tabell 89 er proslashvedataene fra testingen presentert med henholdsvis
AME 6000 INF premium marine resin is a preaccelerated non-thixotropic epoxyvinyl ester based infusion resin AME 6000 INF resin is used in construction of highperformance marine composites offering
- Superior laminate strength- High heat resistance- Good surface quality- Excellent hydrolysis resistance
Typical liquid resinproperties
Property at 23 C Value Unit MethodViscosity Brookfield (5 rpm) 250 mPas ISO 2555Viscosity Cone amp Plate 250 mPas ISO 2884Styrene content 35 SFS 4864Geltime (15Norox MCP-75) 35 min D006Geltime (03NLC-10+15Norox MCP-75) 120 min D006(See Additional information)
Typical cured resinproperties
Property Value Unit MethodPostcured for 2h at 60 CTensile Strength 81 MPa ASTM D-638Tensile Modulus 35 GPa ASTM D-638Tensile Elongation 42 ASTM D-638Flexural Strength 131 MPa ASTM D-790Flexural Modulus 37 GPa ASTM D-790Heat Deflection Temperature 79 C ASTM D-648 Postcured for 2 hours at 138 C Tensile Strength 89 MPa ASTM D-638Tensile Modulus 37 GPa ASTM D-638Tensile Elongation 35 ASTM D-638Flexural Strength 137 MPa ASTM D-790Flexural Modulus 38 GPa ASTM D-790Heat Deflection Temperature 124 C ASTM D-648
Application and use AME 6000 INF resin is especially recommended for marine applications using theinfusion process AME 6000 INF is designed as a premium resin for highperformance off-shore motor and sailing yachts that remain in the water for anextended period of time
Ashland is committed to continuous evolution oftechnology and service solutions that promote health safetyand environmental protection around the world
reg Registered trademark and trade trademark of Ashland Inc Registered service mark of the American Chemistry Council
AME 6000 INF premium marine resin complies with Lloyds Register of Shippingrules for construction of small crafts
Additional information For more information on curing characteristics of AME 6000 INF infusion resin andadjustment of inhibitor (NLC-10) and peroxide (MCP-75) levels for optimal curingplease contact your Ashland representative
Handling and storage It is highly recommended that all material is stored at stable temperature under 20C preferably indoors and away from sunlight Prolonged storage outside ofrecommended conditions can influence liquid resin properties like viscosity and geltime It is also strongly recommended to mix resin thoroughly before use Shelf lifeof AME 6000 INF is three (3) months
Notice All information presented herein is believed to be accurate and reliable and isoffered solely for your consideration investigation and verification The informationis not to be taken as an express or implied warranty or representation for whichAshland assumes legal responsibility Any warranties including warranties ofmerchantability or non-infringement of intellectual property rights of third partiesare herewith expressly excluded
Since the users product formulations specific use applications and conditions ofuse are beyond the control of Ashland Ashland makes no warranty orrepresentation regarding the results which may be obtained by the user It shall bethe responsibility of the user to determine the suitability of any of the productsmentioned for the users specific application
Ashland requests that the customer reads understands and complies with theinformation contained herein and the current Material Safety Data Sheet
More information EUROPEAN HEADQUARTERSCNumancia 185 8ordm 1a08034 BarcelonaSPAIN Phone +34 93 206 51 20Fax +34 93 204 13 02
Ashland is committed to continuous evolution oftechnology and service solutions that promote health safetyand environmental protection around the world
reg Registered trademark and trade trademark of Ashland Inc Registered service mark of the American Chemistry Council
SELCOM SRL via della Torre n 17 31010 FREGONA (TV) ITALY phone +39 0438 585166 modem fax +39 0438 585172 manual fax +39 0438 916049
cap soc EURO 10149000 cod fisc e pi IT 02369430265 trib Treviso n 33642 reg soc cciaa Treviso n 206094 M estero TV 028944 E-mail infoselcom-srlcom
MULTIAXIAL TECHNOLOGY (NCF) unidirectional amp stitched multiaxial fabrics in glass carbon aramid and hybrids for the composite industry internet wwwselcom-srlcom
TYPE APPROVED PRODUCT ndash CERTIFICATE NO K-4015
Confidentiality Statement The information data and charts embodied in this Technical Data Sheet (TDS) are strictly confidential and are supplied on the understanding that they will be held confidentially and not disclosed to third parties without the prior written consent of Selcom srl with registered office in 31010 Fregona (TV) ITALY-Via Della Torre no 17 ndashFor further info please contact Selcom srl at infoselcom-srlcom or fax to no +39 0438 58 51 72 91 60 49 SELCOM Srl is a weaver of technical textiles from continuous filaments (rovings) All information supplied by or on behalf of SELCOM Srl in relation to its products whether in the nature of data recommendations or otherwise has been given in good faith and in compliance with technical and commercial information supplied by raw materials (fibre) manufacturers All information aforementioned are supported by its own experience and believed reliable but SELCOM Srl declines all responsibility in respect of the application processing ore use of the aforementioned information or any consequence thereof The buyer undertakes all liability in respect of the application processing or use of the aforementioned information or product whose quality and other properties he shall verify or any consequence thereof SELCOM Srl believes that it is the user that shall determine the suitability of a product for its end-use and the user that assures all liability in connection therewith M10-1-02DOC Ed01-Rev00-120510
Technical Data Sheet
PRODUCT NAME UNIEUNIEUNIEUNIE1200M1200M1200M1200M100100100100 Unidirectional fabric 0ordm in ldquoErdquo glass
Codice 01111001200
Characteristics for fabric lunghezza rotolo - standard roll length mtl 50 plusmn 1 mtl
larghezza rotolo - standard roll width mm 1270 plusmn 10 mm
peso netto rotolo - net roll weight Kg 865 plusmn 3
allungamento a rottura mdash elongation at break 35 - 4
Determined from resin impregnated rovings according to ASTM D-2343These informations can be used for material selection purposes only Quality Assurance Fregona ligrave 180113 Ing Giovanni Fardin
NB THIS DOCUMENT IS COMPUTER GENERATED AND ITrsquoS VALID WITHOUT SIGNATURE
angle areal weight areal weight
tolerance grmsup2 tolerance
0ordm - L4 83 8 plusmn 3
0ordm plusmn 1ordm L4 4800 - 2400 1200 plusmn 3
90ordm plusmn 1ordm L4 300 50 plusmn 3
random - L4 2600 100 plusmn 3
- - 1358 plusmn 3
layers plan texfiber
Polyester yarn
TOTAL grmsup2
E glass PPG Roving 2002
E glass PPG Roving 2002
E glass PPG Roving 7864
59
Forord
Sammendrag
Innhold
Figurliste
Tabelliste
Innledning
Bakgrunn for oppgaven
Problemomraringde og forskersposlashrsmaringl
Avgrensing av masteroppgaven
Masteroppgavens oppbygning
Metode
Litteraturstudie
Laboratorieforsoslashk
Validitet og reliabilitet
Teori
Regler og forskrifter
Utmatting i fiberkompositter
S-N kurven
Miner - Palmgrens delskadehypotese
Utmatting i et lamina med last parallelt med fibrene
Reduksjon av statisk styrke grunnet permanent statisk belastning
Reduksjon av statisk styrke grunnet dynamisk belastning S-N kurven
Analyse av sammenhenger
Lineaeligr regresjon
Hvor god er modellen
Plateproduksjon paring NORSAFE
Resininjesering
Proslashvelegemer
Testmaskiner
Dynamisk strekkproslashvemaskin
Statisk strekkproslashvemaskin
Bestemmelse av fiberinnhold og lagoppbygging
Fiberinnhold prosedyre
Lagoppbygging
Teoretisk tykkelse
Resultat og analyse
Strekkfasthet
Stress rupture
Stress rupture basert paring maringlt toslashyning
Stress rupture basert paring estimert toslashyning
Lineaeligr regresjon av stress rupture
Utvikling av S-N kurve
Lineaeligr regresjon av dynamisk utmatting
Endring av dynamisk regresjonskurve ved statisk utmatting
Konklusjon
Forslag til videre arbeid
Litteraturliste
Appendix
Appendix Resultat fiberinnhold
Appendix Stress Rupture proslashvegeometri
Appendix Dynamisk utmatting proslashvegeometri
Appendix Statisk og deretter dynamisk utmatting proslashvegeometri
Dataene er fremstilt med estimert toslashyning for aring se om avvik kunne begrunnes ved aring
korrelere toslashyningen med proslashvenes fiberinnhold Ut fra grafen i Figur 84 ser det ut til
at det er stoslashrre avvik med bruk av estimerte toslashyninger enn de maringlte Naringr en estimerer
toslashyningene basert paring fibervolum korreleres resultatene for en feilkilde og det er
naturlig aring tenke at avvikene skulle blitt redusert Proslashveresultatene fra testingen i
fiberinnhold varierer mye noe som kan bidra til at tallene ikke gir saring gode estimater
som tenkt I tillegg er det kun eacuten feilkilde som neglisjeres og det kan vaeligre andre
faktorer som bidrar til spredning Dersom en kunne korrelere for alle feilkilder ville
det muligens blitt et bedre estimat
Platene er produsert i produksjonshallen hos NORSAFE og dette er gjort manuelt
Proslashvestykkene er kuttet slipt og paringlimt tabs paring laboratoriet paring UiA Her inngaringr det
flere feilkilder som kan foslashre til avvik Fiberens retning og krumning spiller stor rolle paring
styrken og om ikke alle fiberene ligger helt rett vil dette bidra til variasjon
Stigningstallet β for de estimerte dataene er regnet ut i ligning 85 Dataene som er
valgt for aring regne ut stigningstallet er fra proslashvene som ser ut til aring passe best til
regresjonslinjen proslashve nr 5 og 8 Stigningstallet er foslashlgende
β= ∆ log(εest)
∆ log(t )= 034minus039
209minus (minus008)=minus0023 (85)
823 Lineaeligr regresjon av stress rupture
Ved aring utfoslashre en lineaeligr regresjon paring dataene faringr en et bedre estimat paring stigningstallet til
regresjonskurven Det er utfoslashrt lineaeligr regresjon for begge datasettene baringde med maringlte
og estimerte toslashyninger
Tabell 84 Lineaeligr regresjon av maringlte verdier stress rupture
Parameter Estimat Standardavvik
α 0510518 0008714
β -0026712 0004215
R2 07555
33
I Tabell 84 er resultatet fra lineaeligr regresjonen til datasettet med maringlte toslashyninger
presentert og i Figur 85 er regresjonen presentert grafisk β representerer estimatet paring
helningen paring regresjonskurven og α representerer estimatet til ldquoskjaeligring med
y-aksenrdquo altsaring log(ε) Omregnet til ε er starten paring kurven 100510518 = 324
Ved bruk av lineaeligr regresjon uten aring ta hensyn til standardavvik vil stress rupture
kurven vaeligre som vist i ligning 86 basert paring ligning 81 nevnt tidligere i kapittelet
Standardavviket til toslashyningen er 0008714 og standardavviket til helningen er
0004215 Desto naeligrmere 1 verdien R2 er desto mer sannsynlig er regresjonen
Verdien R2 er 07555 og sier at regresjonslinjen passer godt til datasettet
log(ε) = log(ε0 fatigue)minusβ log(t ) (81)
log(ε) = log(324)minus00267log(t ) (86)
Figur 85 Lineaeligr regresjon av maringlte data stress rupture
Kurve for stress rupture brukt videre i oppgaven er vist i ligning 87 Her brukes
stigningstallet fra lineaeligr regresjonen og ε0fatigue = 35 som er toslashyningen fra
strekkproslashvingen altsaring ved t = 0 Det er valgt aring bruke toslashyningen fra den siste
strekkproslashven da de tre foslashrste ble utfoslashrt med loslashs kontramutter i den nederste bakken
og det ikke er helt kontroll paring faktisk toslashyning
log(ε) = log(35)minus00267log(t ) (87)
34
I Tabell 85 er lineaeligr regresjonen fra de estimerte toslashyningene presentert skjematisk og
i Figur 86 er regresjonen presentert grafisk Regresjonskurven basert paring lineaeligr
regresjon av de estimerte toslashyningene er presentert i ligning 88 Regresjonskurvens
start er 100367293 = 234 Standardavviket til toslashyningen er 0014110 og standardavviket
til helningen er 0006825 Verdien R2 er 0302 Dette sier at regresjonen ikke er like bra
som for maringlte verdier I Figur 86 vises avvikene og det er tydelig at regresjonslinjen
ikke passer like godt som for maringlte toslashyninger i Figur 85
log(ε) = log(234)minus001362log(t ) (88)
Tabell 85 Lineaeligr regresjon av estimerte verdier stress rupture
Parameter Estimat Standardavvik
α 0367293 0014110
β -0016186 0006825
R2 0302
Figur 86 Lineaeligr regresjon av estimerte data stress rupture
35
83 Utvikling av S-N kurve
For aring se paring sammenhengen mellom dynamisk og statisk utmatting er det utviklet en
S-N kurve for materialet Som nevnt i teorikapittelet blir S-N kurven for kompositter
plottet med toslashyninger istedenfor spenninger
Bestemmelse av hvilke proslashver som var gjeldende etter testing har vaeligrt en utfordning
Det opplevdes ofte at bruddet oppstod i omraringdet der tabsen er paringlimt De proslashvene der
dette skjedde er utelatt fra resultatene for eksempel de fire proslashvene til hoslashyre (proslashve
D9 D10 D12 og D13) paring Figur 87 Dette er gjort for aring ha proslashver med mest mulig likt
bruddbildeforloslashp for aring redusere feilkilder
Figur 87 Proslashver testet dynamisk
I Tabell 86 er dataene fra den dynamiske proslashvingen presentert I utgangspunktet skulle
det brukes R-verdi = 01 som er R-verdien DNV bruker men under proslashvingen viste det
seg at med saring lav R-verdi gikk proslashven relativt fort i kompresjon grunnet forlengelse
av proslashvene I de foslashrste syklene ble proslashvene utvidet nok i lengderetning til at de gikk i
kompresjon Derfor ble det valgt aring legge seg litt over R= 01 Ut fra erfaring fra de fem
foslashrste proslashvene er det valgt en minste toslashyning paring 04 mm som gir en toslashyning paring 027
R-verdien ligger i omraringdet paring 02 til 025 Proslashveresultatene som er presentert er de med
likt bruddforloslashp og er de data som er brukt for aring regne ut S-N kurven
36
Tabell 86 Data dynamisk utmatting
Proslashve kNmin kNmax mmmin mmmax Ant N ε log(N) log(ε)
D6 288 1150 04 19 4300 127 363 01047
D7 245 1180 04 2 1678 133 322 01264
D8 294 1140 05 2 1367 133 314 01296
D14 252 1285 04 22 643 147 281 01652
D15 261 1300 04 21 1292 140 311 01483
D16 235 1260 04 22 994 147 300 01692
D18 280 1290 04 22 977 147 299 01722
D19 280 1330 04 22 695 147 284 01742
D20 289 1380 04 22 937 147 297 01725
D21 245 1230 04 22 937 147 297 01655
D25 274 1120 04 19 2497 127 340 01088
D26 277 1120 04 19 2027 127 331 01047
Proslashvegeometri finnes i Appendix C
Figur 88 S-N Kurve
37
I Figur 88 er dataene fra den dynamiske testingen presentert logaritmisk
Regresjonslinjen viser at det er stor spredning paring proslashvene Punktene som passer best
paring regresjonslinjen er fra proslashve D15 og D19 Stigningstallet disse gir er regnet ut i
ligning 89
α= ∆ log(ε)
∆ log(N )= 01483minus01742
311minus284=minus01 (89)
831 Lineaeligr regresjon av dynamisk utmatting
I Tabell 87 er resultatet fra lineaeligr regresjonen fra datasettet med dynamisk utmatting
presentert β representerer estimatet paring helningen paring regresjonskurven og α
representerer estimatet til ldquoskjaeligring med y-aksenrdquo altsaring log(ε) Omregnet til ε er
starten paring kurven 1004758 = 299 Ved bruk av lineaeligr regresjon vil regresjonskurven
for dynamisk utmatting vaeligre som presentert i ligning 811 basert paring ligning 810 fra
DNV [2] Standardavviket til toslashyningen er 0048 og standardavviket paring helningen er
0015 Verdien R2 er 08322 noe som sier at regresjonslinjen passer godt til
datasettet
log(ε) = log(ε0 fatigue)minusα log(N ) (810)
log(ε) = log(299)minus0107log(N ) (811)
Tabell 87 Lineaeligr regresjon dynamisk utmatting
Parameter Estimat Standardavvik
α 047578 004755
β -010718 001522
R2 08322
38
Figur 89 Lineaeligr regresjon S-N Kurve
84 Endring av dynamisk regresjonskurve ved statisk
utmatting
For aring undersoslashke sammenhengen mellom statisk og dynamisk utmatting er det utfoslashrt
proslashver som foslashrst er belastet statisk over en gitt tid for deretter aring teste de samme
proslashvene under dynamisk utmatting Det ble bestemt at det skulle forsoslashkes aring belaste
proslashvene under statisk belastning med Miners sum = 075
Det har vist seg aring vaeligre vanskelig aring spesifisere noslashyaktig Miners sum paring bakgrunn av
dataene Det ble foslashrst proslashvd aring legge seg paring et nivaring utregnet med stress rupture kurven
Med en hoslashy last gikk flere proslashver i brudd relativt tidlig grunnet stor spredning
Maringten dette ble loslashst paring var aring se paring dataene fra stress rupture og legge seg paring et punkt
som er naeligr brudd Fra Tabell 82 er det en proslashve som er belastet med 19kN med t =1243 minutter og tre proslashver som er belastet med 185kN som har staringtt i henholdsvis
186 2340 og 6798 minutter Det er paring bakgrunn av disse dataene valgt aring legge seg paring
en last paring 1875kN i 100 minutter for aring vaeligre sikker paring at proslashvene ikke garingr i brudd og
allikevel ligger naeligr bruddgrensen De proslashvene som gikk i brudd foslashr 100 minutter var
garingtt er overfoslashrt til stress rupture dataene
39
Det har vaeligrt utfordrende aring definere noslashyaktig toslashyningsnivaring og ut fra kurvene kunne
proslashver med valgt belastning garing i brudd fra i underkant av 100 til 6000 minutter
I Tabell 88 og Tabell 89 er proslashvedataene fra testingen presentert med henholdsvis
AME 6000 INF premium marine resin is a preaccelerated non-thixotropic epoxyvinyl ester based infusion resin AME 6000 INF resin is used in construction of highperformance marine composites offering
- Superior laminate strength- High heat resistance- Good surface quality- Excellent hydrolysis resistance
Typical liquid resinproperties
Property at 23 C Value Unit MethodViscosity Brookfield (5 rpm) 250 mPas ISO 2555Viscosity Cone amp Plate 250 mPas ISO 2884Styrene content 35 SFS 4864Geltime (15Norox MCP-75) 35 min D006Geltime (03NLC-10+15Norox MCP-75) 120 min D006(See Additional information)
Typical cured resinproperties
Property Value Unit MethodPostcured for 2h at 60 CTensile Strength 81 MPa ASTM D-638Tensile Modulus 35 GPa ASTM D-638Tensile Elongation 42 ASTM D-638Flexural Strength 131 MPa ASTM D-790Flexural Modulus 37 GPa ASTM D-790Heat Deflection Temperature 79 C ASTM D-648 Postcured for 2 hours at 138 C Tensile Strength 89 MPa ASTM D-638Tensile Modulus 37 GPa ASTM D-638Tensile Elongation 35 ASTM D-638Flexural Strength 137 MPa ASTM D-790Flexural Modulus 38 GPa ASTM D-790Heat Deflection Temperature 124 C ASTM D-648
Application and use AME 6000 INF resin is especially recommended for marine applications using theinfusion process AME 6000 INF is designed as a premium resin for highperformance off-shore motor and sailing yachts that remain in the water for anextended period of time
Ashland is committed to continuous evolution oftechnology and service solutions that promote health safetyand environmental protection around the world
reg Registered trademark and trade trademark of Ashland Inc Registered service mark of the American Chemistry Council
AME 6000 INF premium marine resin complies with Lloyds Register of Shippingrules for construction of small crafts
Additional information For more information on curing characteristics of AME 6000 INF infusion resin andadjustment of inhibitor (NLC-10) and peroxide (MCP-75) levels for optimal curingplease contact your Ashland representative
Handling and storage It is highly recommended that all material is stored at stable temperature under 20C preferably indoors and away from sunlight Prolonged storage outside ofrecommended conditions can influence liquid resin properties like viscosity and geltime It is also strongly recommended to mix resin thoroughly before use Shelf lifeof AME 6000 INF is three (3) months
Notice All information presented herein is believed to be accurate and reliable and isoffered solely for your consideration investigation and verification The informationis not to be taken as an express or implied warranty or representation for whichAshland assumes legal responsibility Any warranties including warranties ofmerchantability or non-infringement of intellectual property rights of third partiesare herewith expressly excluded
Since the users product formulations specific use applications and conditions ofuse are beyond the control of Ashland Ashland makes no warranty orrepresentation regarding the results which may be obtained by the user It shall bethe responsibility of the user to determine the suitability of any of the productsmentioned for the users specific application
Ashland requests that the customer reads understands and complies with theinformation contained herein and the current Material Safety Data Sheet
More information EUROPEAN HEADQUARTERSCNumancia 185 8ordm 1a08034 BarcelonaSPAIN Phone +34 93 206 51 20Fax +34 93 204 13 02
Ashland is committed to continuous evolution oftechnology and service solutions that promote health safetyand environmental protection around the world
reg Registered trademark and trade trademark of Ashland Inc Registered service mark of the American Chemistry Council
SELCOM SRL via della Torre n 17 31010 FREGONA (TV) ITALY phone +39 0438 585166 modem fax +39 0438 585172 manual fax +39 0438 916049
cap soc EURO 10149000 cod fisc e pi IT 02369430265 trib Treviso n 33642 reg soc cciaa Treviso n 206094 M estero TV 028944 E-mail infoselcom-srlcom
MULTIAXIAL TECHNOLOGY (NCF) unidirectional amp stitched multiaxial fabrics in glass carbon aramid and hybrids for the composite industry internet wwwselcom-srlcom
TYPE APPROVED PRODUCT ndash CERTIFICATE NO K-4015
Confidentiality Statement The information data and charts embodied in this Technical Data Sheet (TDS) are strictly confidential and are supplied on the understanding that they will be held confidentially and not disclosed to third parties without the prior written consent of Selcom srl with registered office in 31010 Fregona (TV) ITALY-Via Della Torre no 17 ndashFor further info please contact Selcom srl at infoselcom-srlcom or fax to no +39 0438 58 51 72 91 60 49 SELCOM Srl is a weaver of technical textiles from continuous filaments (rovings) All information supplied by or on behalf of SELCOM Srl in relation to its products whether in the nature of data recommendations or otherwise has been given in good faith and in compliance with technical and commercial information supplied by raw materials (fibre) manufacturers All information aforementioned are supported by its own experience and believed reliable but SELCOM Srl declines all responsibility in respect of the application processing ore use of the aforementioned information or any consequence thereof The buyer undertakes all liability in respect of the application processing or use of the aforementioned information or product whose quality and other properties he shall verify or any consequence thereof SELCOM Srl believes that it is the user that shall determine the suitability of a product for its end-use and the user that assures all liability in connection therewith M10-1-02DOC Ed01-Rev00-120510
Technical Data Sheet
PRODUCT NAME UNIEUNIEUNIEUNIE1200M1200M1200M1200M100100100100 Unidirectional fabric 0ordm in ldquoErdquo glass
Codice 01111001200
Characteristics for fabric lunghezza rotolo - standard roll length mtl 50 plusmn 1 mtl
larghezza rotolo - standard roll width mm 1270 plusmn 10 mm
peso netto rotolo - net roll weight Kg 865 plusmn 3
allungamento a rottura mdash elongation at break 35 - 4
Determined from resin impregnated rovings according to ASTM D-2343These informations can be used for material selection purposes only Quality Assurance Fregona ligrave 180113 Ing Giovanni Fardin
NB THIS DOCUMENT IS COMPUTER GENERATED AND ITrsquoS VALID WITHOUT SIGNATURE
angle areal weight areal weight
tolerance grmsup2 tolerance
0ordm - L4 83 8 plusmn 3
0ordm plusmn 1ordm L4 4800 - 2400 1200 plusmn 3
90ordm plusmn 1ordm L4 300 50 plusmn 3
random - L4 2600 100 plusmn 3
- - 1358 plusmn 3
layers plan texfiber
Polyester yarn
TOTAL grmsup2
E glass PPG Roving 2002
E glass PPG Roving 2002
E glass PPG Roving 7864
59
Forord
Sammendrag
Innhold
Figurliste
Tabelliste
Innledning
Bakgrunn for oppgaven
Problemomraringde og forskersposlashrsmaringl
Avgrensing av masteroppgaven
Masteroppgavens oppbygning
Metode
Litteraturstudie
Laboratorieforsoslashk
Validitet og reliabilitet
Teori
Regler og forskrifter
Utmatting i fiberkompositter
S-N kurven
Miner - Palmgrens delskadehypotese
Utmatting i et lamina med last parallelt med fibrene
Reduksjon av statisk styrke grunnet permanent statisk belastning
Reduksjon av statisk styrke grunnet dynamisk belastning S-N kurven
Analyse av sammenhenger
Lineaeligr regresjon
Hvor god er modellen
Plateproduksjon paring NORSAFE
Resininjesering
Proslashvelegemer
Testmaskiner
Dynamisk strekkproslashvemaskin
Statisk strekkproslashvemaskin
Bestemmelse av fiberinnhold og lagoppbygging
Fiberinnhold prosedyre
Lagoppbygging
Teoretisk tykkelse
Resultat og analyse
Strekkfasthet
Stress rupture
Stress rupture basert paring maringlt toslashyning
Stress rupture basert paring estimert toslashyning
Lineaeligr regresjon av stress rupture
Utvikling av S-N kurve
Lineaeligr regresjon av dynamisk utmatting
Endring av dynamisk regresjonskurve ved statisk utmatting
Konklusjon
Forslag til videre arbeid
Litteraturliste
Appendix
Appendix Resultat fiberinnhold
Appendix Stress Rupture proslashvegeometri
Appendix Dynamisk utmatting proslashvegeometri
Appendix Statisk og deretter dynamisk utmatting proslashvegeometri
I Tabell 84 er resultatet fra lineaeligr regresjonen til datasettet med maringlte toslashyninger
presentert og i Figur 85 er regresjonen presentert grafisk β representerer estimatet paring
helningen paring regresjonskurven og α representerer estimatet til ldquoskjaeligring med
y-aksenrdquo altsaring log(ε) Omregnet til ε er starten paring kurven 100510518 = 324
Ved bruk av lineaeligr regresjon uten aring ta hensyn til standardavvik vil stress rupture
kurven vaeligre som vist i ligning 86 basert paring ligning 81 nevnt tidligere i kapittelet
Standardavviket til toslashyningen er 0008714 og standardavviket til helningen er
0004215 Desto naeligrmere 1 verdien R2 er desto mer sannsynlig er regresjonen
Verdien R2 er 07555 og sier at regresjonslinjen passer godt til datasettet
log(ε) = log(ε0 fatigue)minusβ log(t ) (81)
log(ε) = log(324)minus00267log(t ) (86)
Figur 85 Lineaeligr regresjon av maringlte data stress rupture
Kurve for stress rupture brukt videre i oppgaven er vist i ligning 87 Her brukes
stigningstallet fra lineaeligr regresjonen og ε0fatigue = 35 som er toslashyningen fra
strekkproslashvingen altsaring ved t = 0 Det er valgt aring bruke toslashyningen fra den siste
strekkproslashven da de tre foslashrste ble utfoslashrt med loslashs kontramutter i den nederste bakken
og det ikke er helt kontroll paring faktisk toslashyning
log(ε) = log(35)minus00267log(t ) (87)
34
I Tabell 85 er lineaeligr regresjonen fra de estimerte toslashyningene presentert skjematisk og
i Figur 86 er regresjonen presentert grafisk Regresjonskurven basert paring lineaeligr
regresjon av de estimerte toslashyningene er presentert i ligning 88 Regresjonskurvens
start er 100367293 = 234 Standardavviket til toslashyningen er 0014110 og standardavviket
til helningen er 0006825 Verdien R2 er 0302 Dette sier at regresjonen ikke er like bra
som for maringlte verdier I Figur 86 vises avvikene og det er tydelig at regresjonslinjen
ikke passer like godt som for maringlte toslashyninger i Figur 85
log(ε) = log(234)minus001362log(t ) (88)
Tabell 85 Lineaeligr regresjon av estimerte verdier stress rupture
Parameter Estimat Standardavvik
α 0367293 0014110
β -0016186 0006825
R2 0302
Figur 86 Lineaeligr regresjon av estimerte data stress rupture
35
83 Utvikling av S-N kurve
For aring se paring sammenhengen mellom dynamisk og statisk utmatting er det utviklet en
S-N kurve for materialet Som nevnt i teorikapittelet blir S-N kurven for kompositter
plottet med toslashyninger istedenfor spenninger
Bestemmelse av hvilke proslashver som var gjeldende etter testing har vaeligrt en utfordning
Det opplevdes ofte at bruddet oppstod i omraringdet der tabsen er paringlimt De proslashvene der
dette skjedde er utelatt fra resultatene for eksempel de fire proslashvene til hoslashyre (proslashve
D9 D10 D12 og D13) paring Figur 87 Dette er gjort for aring ha proslashver med mest mulig likt
bruddbildeforloslashp for aring redusere feilkilder
Figur 87 Proslashver testet dynamisk
I Tabell 86 er dataene fra den dynamiske proslashvingen presentert I utgangspunktet skulle
det brukes R-verdi = 01 som er R-verdien DNV bruker men under proslashvingen viste det
seg at med saring lav R-verdi gikk proslashven relativt fort i kompresjon grunnet forlengelse
av proslashvene I de foslashrste syklene ble proslashvene utvidet nok i lengderetning til at de gikk i
kompresjon Derfor ble det valgt aring legge seg litt over R= 01 Ut fra erfaring fra de fem
foslashrste proslashvene er det valgt en minste toslashyning paring 04 mm som gir en toslashyning paring 027
R-verdien ligger i omraringdet paring 02 til 025 Proslashveresultatene som er presentert er de med
likt bruddforloslashp og er de data som er brukt for aring regne ut S-N kurven
36
Tabell 86 Data dynamisk utmatting
Proslashve kNmin kNmax mmmin mmmax Ant N ε log(N) log(ε)
D6 288 1150 04 19 4300 127 363 01047
D7 245 1180 04 2 1678 133 322 01264
D8 294 1140 05 2 1367 133 314 01296
D14 252 1285 04 22 643 147 281 01652
D15 261 1300 04 21 1292 140 311 01483
D16 235 1260 04 22 994 147 300 01692
D18 280 1290 04 22 977 147 299 01722
D19 280 1330 04 22 695 147 284 01742
D20 289 1380 04 22 937 147 297 01725
D21 245 1230 04 22 937 147 297 01655
D25 274 1120 04 19 2497 127 340 01088
D26 277 1120 04 19 2027 127 331 01047
Proslashvegeometri finnes i Appendix C
Figur 88 S-N Kurve
37
I Figur 88 er dataene fra den dynamiske testingen presentert logaritmisk
Regresjonslinjen viser at det er stor spredning paring proslashvene Punktene som passer best
paring regresjonslinjen er fra proslashve D15 og D19 Stigningstallet disse gir er regnet ut i
ligning 89
α= ∆ log(ε)
∆ log(N )= 01483minus01742
311minus284=minus01 (89)
831 Lineaeligr regresjon av dynamisk utmatting
I Tabell 87 er resultatet fra lineaeligr regresjonen fra datasettet med dynamisk utmatting
presentert β representerer estimatet paring helningen paring regresjonskurven og α
representerer estimatet til ldquoskjaeligring med y-aksenrdquo altsaring log(ε) Omregnet til ε er
starten paring kurven 1004758 = 299 Ved bruk av lineaeligr regresjon vil regresjonskurven
for dynamisk utmatting vaeligre som presentert i ligning 811 basert paring ligning 810 fra
DNV [2] Standardavviket til toslashyningen er 0048 og standardavviket paring helningen er
0015 Verdien R2 er 08322 noe som sier at regresjonslinjen passer godt til
datasettet
log(ε) = log(ε0 fatigue)minusα log(N ) (810)
log(ε) = log(299)minus0107log(N ) (811)
Tabell 87 Lineaeligr regresjon dynamisk utmatting
Parameter Estimat Standardavvik
α 047578 004755
β -010718 001522
R2 08322
38
Figur 89 Lineaeligr regresjon S-N Kurve
84 Endring av dynamisk regresjonskurve ved statisk
utmatting
For aring undersoslashke sammenhengen mellom statisk og dynamisk utmatting er det utfoslashrt
proslashver som foslashrst er belastet statisk over en gitt tid for deretter aring teste de samme
proslashvene under dynamisk utmatting Det ble bestemt at det skulle forsoslashkes aring belaste
proslashvene under statisk belastning med Miners sum = 075
Det har vist seg aring vaeligre vanskelig aring spesifisere noslashyaktig Miners sum paring bakgrunn av
dataene Det ble foslashrst proslashvd aring legge seg paring et nivaring utregnet med stress rupture kurven
Med en hoslashy last gikk flere proslashver i brudd relativt tidlig grunnet stor spredning
Maringten dette ble loslashst paring var aring se paring dataene fra stress rupture og legge seg paring et punkt
som er naeligr brudd Fra Tabell 82 er det en proslashve som er belastet med 19kN med t =1243 minutter og tre proslashver som er belastet med 185kN som har staringtt i henholdsvis
186 2340 og 6798 minutter Det er paring bakgrunn av disse dataene valgt aring legge seg paring
en last paring 1875kN i 100 minutter for aring vaeligre sikker paring at proslashvene ikke garingr i brudd og
allikevel ligger naeligr bruddgrensen De proslashvene som gikk i brudd foslashr 100 minutter var
garingtt er overfoslashrt til stress rupture dataene
39
Det har vaeligrt utfordrende aring definere noslashyaktig toslashyningsnivaring og ut fra kurvene kunne
proslashver med valgt belastning garing i brudd fra i underkant av 100 til 6000 minutter
I Tabell 88 og Tabell 89 er proslashvedataene fra testingen presentert med henholdsvis
AME 6000 INF premium marine resin is a preaccelerated non-thixotropic epoxyvinyl ester based infusion resin AME 6000 INF resin is used in construction of highperformance marine composites offering
- Superior laminate strength- High heat resistance- Good surface quality- Excellent hydrolysis resistance
Typical liquid resinproperties
Property at 23 C Value Unit MethodViscosity Brookfield (5 rpm) 250 mPas ISO 2555Viscosity Cone amp Plate 250 mPas ISO 2884Styrene content 35 SFS 4864Geltime (15Norox MCP-75) 35 min D006Geltime (03NLC-10+15Norox MCP-75) 120 min D006(See Additional information)
Typical cured resinproperties
Property Value Unit MethodPostcured for 2h at 60 CTensile Strength 81 MPa ASTM D-638Tensile Modulus 35 GPa ASTM D-638Tensile Elongation 42 ASTM D-638Flexural Strength 131 MPa ASTM D-790Flexural Modulus 37 GPa ASTM D-790Heat Deflection Temperature 79 C ASTM D-648 Postcured for 2 hours at 138 C Tensile Strength 89 MPa ASTM D-638Tensile Modulus 37 GPa ASTM D-638Tensile Elongation 35 ASTM D-638Flexural Strength 137 MPa ASTM D-790Flexural Modulus 38 GPa ASTM D-790Heat Deflection Temperature 124 C ASTM D-648
Application and use AME 6000 INF resin is especially recommended for marine applications using theinfusion process AME 6000 INF is designed as a premium resin for highperformance off-shore motor and sailing yachts that remain in the water for anextended period of time
Ashland is committed to continuous evolution oftechnology and service solutions that promote health safetyand environmental protection around the world
reg Registered trademark and trade trademark of Ashland Inc Registered service mark of the American Chemistry Council
AME 6000 INF premium marine resin complies with Lloyds Register of Shippingrules for construction of small crafts
Additional information For more information on curing characteristics of AME 6000 INF infusion resin andadjustment of inhibitor (NLC-10) and peroxide (MCP-75) levels for optimal curingplease contact your Ashland representative
Handling and storage It is highly recommended that all material is stored at stable temperature under 20C preferably indoors and away from sunlight Prolonged storage outside ofrecommended conditions can influence liquid resin properties like viscosity and geltime It is also strongly recommended to mix resin thoroughly before use Shelf lifeof AME 6000 INF is three (3) months
Notice All information presented herein is believed to be accurate and reliable and isoffered solely for your consideration investigation and verification The informationis not to be taken as an express or implied warranty or representation for whichAshland assumes legal responsibility Any warranties including warranties ofmerchantability or non-infringement of intellectual property rights of third partiesare herewith expressly excluded
Since the users product formulations specific use applications and conditions ofuse are beyond the control of Ashland Ashland makes no warranty orrepresentation regarding the results which may be obtained by the user It shall bethe responsibility of the user to determine the suitability of any of the productsmentioned for the users specific application
Ashland requests that the customer reads understands and complies with theinformation contained herein and the current Material Safety Data Sheet
More information EUROPEAN HEADQUARTERSCNumancia 185 8ordm 1a08034 BarcelonaSPAIN Phone +34 93 206 51 20Fax +34 93 204 13 02
Ashland is committed to continuous evolution oftechnology and service solutions that promote health safetyand environmental protection around the world
reg Registered trademark and trade trademark of Ashland Inc Registered service mark of the American Chemistry Council
SELCOM SRL via della Torre n 17 31010 FREGONA (TV) ITALY phone +39 0438 585166 modem fax +39 0438 585172 manual fax +39 0438 916049
cap soc EURO 10149000 cod fisc e pi IT 02369430265 trib Treviso n 33642 reg soc cciaa Treviso n 206094 M estero TV 028944 E-mail infoselcom-srlcom
MULTIAXIAL TECHNOLOGY (NCF) unidirectional amp stitched multiaxial fabrics in glass carbon aramid and hybrids for the composite industry internet wwwselcom-srlcom
TYPE APPROVED PRODUCT ndash CERTIFICATE NO K-4015
Confidentiality Statement The information data and charts embodied in this Technical Data Sheet (TDS) are strictly confidential and are supplied on the understanding that they will be held confidentially and not disclosed to third parties without the prior written consent of Selcom srl with registered office in 31010 Fregona (TV) ITALY-Via Della Torre no 17 ndashFor further info please contact Selcom srl at infoselcom-srlcom or fax to no +39 0438 58 51 72 91 60 49 SELCOM Srl is a weaver of technical textiles from continuous filaments (rovings) All information supplied by or on behalf of SELCOM Srl in relation to its products whether in the nature of data recommendations or otherwise has been given in good faith and in compliance with technical and commercial information supplied by raw materials (fibre) manufacturers All information aforementioned are supported by its own experience and believed reliable but SELCOM Srl declines all responsibility in respect of the application processing ore use of the aforementioned information or any consequence thereof The buyer undertakes all liability in respect of the application processing or use of the aforementioned information or product whose quality and other properties he shall verify or any consequence thereof SELCOM Srl believes that it is the user that shall determine the suitability of a product for its end-use and the user that assures all liability in connection therewith M10-1-02DOC Ed01-Rev00-120510
Technical Data Sheet
PRODUCT NAME UNIEUNIEUNIEUNIE1200M1200M1200M1200M100100100100 Unidirectional fabric 0ordm in ldquoErdquo glass
Codice 01111001200
Characteristics for fabric lunghezza rotolo - standard roll length mtl 50 plusmn 1 mtl
larghezza rotolo - standard roll width mm 1270 plusmn 10 mm
peso netto rotolo - net roll weight Kg 865 plusmn 3
allungamento a rottura mdash elongation at break 35 - 4
Determined from resin impregnated rovings according to ASTM D-2343These informations can be used for material selection purposes only Quality Assurance Fregona ligrave 180113 Ing Giovanni Fardin
NB THIS DOCUMENT IS COMPUTER GENERATED AND ITrsquoS VALID WITHOUT SIGNATURE
angle areal weight areal weight
tolerance grmsup2 tolerance
0ordm - L4 83 8 plusmn 3
0ordm plusmn 1ordm L4 4800 - 2400 1200 plusmn 3
90ordm plusmn 1ordm L4 300 50 plusmn 3
random - L4 2600 100 plusmn 3
- - 1358 plusmn 3
layers plan texfiber
Polyester yarn
TOTAL grmsup2
E glass PPG Roving 2002
E glass PPG Roving 2002
E glass PPG Roving 7864
59
Forord
Sammendrag
Innhold
Figurliste
Tabelliste
Innledning
Bakgrunn for oppgaven
Problemomraringde og forskersposlashrsmaringl
Avgrensing av masteroppgaven
Masteroppgavens oppbygning
Metode
Litteraturstudie
Laboratorieforsoslashk
Validitet og reliabilitet
Teori
Regler og forskrifter
Utmatting i fiberkompositter
S-N kurven
Miner - Palmgrens delskadehypotese
Utmatting i et lamina med last parallelt med fibrene
Reduksjon av statisk styrke grunnet permanent statisk belastning
Reduksjon av statisk styrke grunnet dynamisk belastning S-N kurven
Analyse av sammenhenger
Lineaeligr regresjon
Hvor god er modellen
Plateproduksjon paring NORSAFE
Resininjesering
Proslashvelegemer
Testmaskiner
Dynamisk strekkproslashvemaskin
Statisk strekkproslashvemaskin
Bestemmelse av fiberinnhold og lagoppbygging
Fiberinnhold prosedyre
Lagoppbygging
Teoretisk tykkelse
Resultat og analyse
Strekkfasthet
Stress rupture
Stress rupture basert paring maringlt toslashyning
Stress rupture basert paring estimert toslashyning
Lineaeligr regresjon av stress rupture
Utvikling av S-N kurve
Lineaeligr regresjon av dynamisk utmatting
Endring av dynamisk regresjonskurve ved statisk utmatting
Konklusjon
Forslag til videre arbeid
Litteraturliste
Appendix
Appendix Resultat fiberinnhold
Appendix Stress Rupture proslashvegeometri
Appendix Dynamisk utmatting proslashvegeometri
Appendix Statisk og deretter dynamisk utmatting proslashvegeometri
I Tabell 85 er lineaeligr regresjonen fra de estimerte toslashyningene presentert skjematisk og
i Figur 86 er regresjonen presentert grafisk Regresjonskurven basert paring lineaeligr
regresjon av de estimerte toslashyningene er presentert i ligning 88 Regresjonskurvens
start er 100367293 = 234 Standardavviket til toslashyningen er 0014110 og standardavviket
til helningen er 0006825 Verdien R2 er 0302 Dette sier at regresjonen ikke er like bra
som for maringlte verdier I Figur 86 vises avvikene og det er tydelig at regresjonslinjen
ikke passer like godt som for maringlte toslashyninger i Figur 85
log(ε) = log(234)minus001362log(t ) (88)
Tabell 85 Lineaeligr regresjon av estimerte verdier stress rupture
Parameter Estimat Standardavvik
α 0367293 0014110
β -0016186 0006825
R2 0302
Figur 86 Lineaeligr regresjon av estimerte data stress rupture
35
83 Utvikling av S-N kurve
For aring se paring sammenhengen mellom dynamisk og statisk utmatting er det utviklet en
S-N kurve for materialet Som nevnt i teorikapittelet blir S-N kurven for kompositter
plottet med toslashyninger istedenfor spenninger
Bestemmelse av hvilke proslashver som var gjeldende etter testing har vaeligrt en utfordning
Det opplevdes ofte at bruddet oppstod i omraringdet der tabsen er paringlimt De proslashvene der
dette skjedde er utelatt fra resultatene for eksempel de fire proslashvene til hoslashyre (proslashve
D9 D10 D12 og D13) paring Figur 87 Dette er gjort for aring ha proslashver med mest mulig likt
bruddbildeforloslashp for aring redusere feilkilder
Figur 87 Proslashver testet dynamisk
I Tabell 86 er dataene fra den dynamiske proslashvingen presentert I utgangspunktet skulle
det brukes R-verdi = 01 som er R-verdien DNV bruker men under proslashvingen viste det
seg at med saring lav R-verdi gikk proslashven relativt fort i kompresjon grunnet forlengelse
av proslashvene I de foslashrste syklene ble proslashvene utvidet nok i lengderetning til at de gikk i
kompresjon Derfor ble det valgt aring legge seg litt over R= 01 Ut fra erfaring fra de fem
foslashrste proslashvene er det valgt en minste toslashyning paring 04 mm som gir en toslashyning paring 027
R-verdien ligger i omraringdet paring 02 til 025 Proslashveresultatene som er presentert er de med
likt bruddforloslashp og er de data som er brukt for aring regne ut S-N kurven
36
Tabell 86 Data dynamisk utmatting
Proslashve kNmin kNmax mmmin mmmax Ant N ε log(N) log(ε)
D6 288 1150 04 19 4300 127 363 01047
D7 245 1180 04 2 1678 133 322 01264
D8 294 1140 05 2 1367 133 314 01296
D14 252 1285 04 22 643 147 281 01652
D15 261 1300 04 21 1292 140 311 01483
D16 235 1260 04 22 994 147 300 01692
D18 280 1290 04 22 977 147 299 01722
D19 280 1330 04 22 695 147 284 01742
D20 289 1380 04 22 937 147 297 01725
D21 245 1230 04 22 937 147 297 01655
D25 274 1120 04 19 2497 127 340 01088
D26 277 1120 04 19 2027 127 331 01047
Proslashvegeometri finnes i Appendix C
Figur 88 S-N Kurve
37
I Figur 88 er dataene fra den dynamiske testingen presentert logaritmisk
Regresjonslinjen viser at det er stor spredning paring proslashvene Punktene som passer best
paring regresjonslinjen er fra proslashve D15 og D19 Stigningstallet disse gir er regnet ut i
ligning 89
α= ∆ log(ε)
∆ log(N )= 01483minus01742
311minus284=minus01 (89)
831 Lineaeligr regresjon av dynamisk utmatting
I Tabell 87 er resultatet fra lineaeligr regresjonen fra datasettet med dynamisk utmatting
presentert β representerer estimatet paring helningen paring regresjonskurven og α
representerer estimatet til ldquoskjaeligring med y-aksenrdquo altsaring log(ε) Omregnet til ε er
starten paring kurven 1004758 = 299 Ved bruk av lineaeligr regresjon vil regresjonskurven
for dynamisk utmatting vaeligre som presentert i ligning 811 basert paring ligning 810 fra
DNV [2] Standardavviket til toslashyningen er 0048 og standardavviket paring helningen er
0015 Verdien R2 er 08322 noe som sier at regresjonslinjen passer godt til
datasettet
log(ε) = log(ε0 fatigue)minusα log(N ) (810)
log(ε) = log(299)minus0107log(N ) (811)
Tabell 87 Lineaeligr regresjon dynamisk utmatting
Parameter Estimat Standardavvik
α 047578 004755
β -010718 001522
R2 08322
38
Figur 89 Lineaeligr regresjon S-N Kurve
84 Endring av dynamisk regresjonskurve ved statisk
utmatting
For aring undersoslashke sammenhengen mellom statisk og dynamisk utmatting er det utfoslashrt
proslashver som foslashrst er belastet statisk over en gitt tid for deretter aring teste de samme
proslashvene under dynamisk utmatting Det ble bestemt at det skulle forsoslashkes aring belaste
proslashvene under statisk belastning med Miners sum = 075
Det har vist seg aring vaeligre vanskelig aring spesifisere noslashyaktig Miners sum paring bakgrunn av
dataene Det ble foslashrst proslashvd aring legge seg paring et nivaring utregnet med stress rupture kurven
Med en hoslashy last gikk flere proslashver i brudd relativt tidlig grunnet stor spredning
Maringten dette ble loslashst paring var aring se paring dataene fra stress rupture og legge seg paring et punkt
som er naeligr brudd Fra Tabell 82 er det en proslashve som er belastet med 19kN med t =1243 minutter og tre proslashver som er belastet med 185kN som har staringtt i henholdsvis
186 2340 og 6798 minutter Det er paring bakgrunn av disse dataene valgt aring legge seg paring
en last paring 1875kN i 100 minutter for aring vaeligre sikker paring at proslashvene ikke garingr i brudd og
allikevel ligger naeligr bruddgrensen De proslashvene som gikk i brudd foslashr 100 minutter var
garingtt er overfoslashrt til stress rupture dataene
39
Det har vaeligrt utfordrende aring definere noslashyaktig toslashyningsnivaring og ut fra kurvene kunne
proslashver med valgt belastning garing i brudd fra i underkant av 100 til 6000 minutter
I Tabell 88 og Tabell 89 er proslashvedataene fra testingen presentert med henholdsvis
AME 6000 INF premium marine resin is a preaccelerated non-thixotropic epoxyvinyl ester based infusion resin AME 6000 INF resin is used in construction of highperformance marine composites offering
- Superior laminate strength- High heat resistance- Good surface quality- Excellent hydrolysis resistance
Typical liquid resinproperties
Property at 23 C Value Unit MethodViscosity Brookfield (5 rpm) 250 mPas ISO 2555Viscosity Cone amp Plate 250 mPas ISO 2884Styrene content 35 SFS 4864Geltime (15Norox MCP-75) 35 min D006Geltime (03NLC-10+15Norox MCP-75) 120 min D006(See Additional information)
Typical cured resinproperties
Property Value Unit MethodPostcured for 2h at 60 CTensile Strength 81 MPa ASTM D-638Tensile Modulus 35 GPa ASTM D-638Tensile Elongation 42 ASTM D-638Flexural Strength 131 MPa ASTM D-790Flexural Modulus 37 GPa ASTM D-790Heat Deflection Temperature 79 C ASTM D-648 Postcured for 2 hours at 138 C Tensile Strength 89 MPa ASTM D-638Tensile Modulus 37 GPa ASTM D-638Tensile Elongation 35 ASTM D-638Flexural Strength 137 MPa ASTM D-790Flexural Modulus 38 GPa ASTM D-790Heat Deflection Temperature 124 C ASTM D-648
Application and use AME 6000 INF resin is especially recommended for marine applications using theinfusion process AME 6000 INF is designed as a premium resin for highperformance off-shore motor and sailing yachts that remain in the water for anextended period of time
Ashland is committed to continuous evolution oftechnology and service solutions that promote health safetyand environmental protection around the world
reg Registered trademark and trade trademark of Ashland Inc Registered service mark of the American Chemistry Council
AME 6000 INF premium marine resin complies with Lloyds Register of Shippingrules for construction of small crafts
Additional information For more information on curing characteristics of AME 6000 INF infusion resin andadjustment of inhibitor (NLC-10) and peroxide (MCP-75) levels for optimal curingplease contact your Ashland representative
Handling and storage It is highly recommended that all material is stored at stable temperature under 20C preferably indoors and away from sunlight Prolonged storage outside ofrecommended conditions can influence liquid resin properties like viscosity and geltime It is also strongly recommended to mix resin thoroughly before use Shelf lifeof AME 6000 INF is three (3) months
Notice All information presented herein is believed to be accurate and reliable and isoffered solely for your consideration investigation and verification The informationis not to be taken as an express or implied warranty or representation for whichAshland assumes legal responsibility Any warranties including warranties ofmerchantability or non-infringement of intellectual property rights of third partiesare herewith expressly excluded
Since the users product formulations specific use applications and conditions ofuse are beyond the control of Ashland Ashland makes no warranty orrepresentation regarding the results which may be obtained by the user It shall bethe responsibility of the user to determine the suitability of any of the productsmentioned for the users specific application
Ashland requests that the customer reads understands and complies with theinformation contained herein and the current Material Safety Data Sheet
More information EUROPEAN HEADQUARTERSCNumancia 185 8ordm 1a08034 BarcelonaSPAIN Phone +34 93 206 51 20Fax +34 93 204 13 02
Ashland is committed to continuous evolution oftechnology and service solutions that promote health safetyand environmental protection around the world
reg Registered trademark and trade trademark of Ashland Inc Registered service mark of the American Chemistry Council
SELCOM SRL via della Torre n 17 31010 FREGONA (TV) ITALY phone +39 0438 585166 modem fax +39 0438 585172 manual fax +39 0438 916049
cap soc EURO 10149000 cod fisc e pi IT 02369430265 trib Treviso n 33642 reg soc cciaa Treviso n 206094 M estero TV 028944 E-mail infoselcom-srlcom
MULTIAXIAL TECHNOLOGY (NCF) unidirectional amp stitched multiaxial fabrics in glass carbon aramid and hybrids for the composite industry internet wwwselcom-srlcom
TYPE APPROVED PRODUCT ndash CERTIFICATE NO K-4015
Confidentiality Statement The information data and charts embodied in this Technical Data Sheet (TDS) are strictly confidential and are supplied on the understanding that they will be held confidentially and not disclosed to third parties without the prior written consent of Selcom srl with registered office in 31010 Fregona (TV) ITALY-Via Della Torre no 17 ndashFor further info please contact Selcom srl at infoselcom-srlcom or fax to no +39 0438 58 51 72 91 60 49 SELCOM Srl is a weaver of technical textiles from continuous filaments (rovings) All information supplied by or on behalf of SELCOM Srl in relation to its products whether in the nature of data recommendations or otherwise has been given in good faith and in compliance with technical and commercial information supplied by raw materials (fibre) manufacturers All information aforementioned are supported by its own experience and believed reliable but SELCOM Srl declines all responsibility in respect of the application processing ore use of the aforementioned information or any consequence thereof The buyer undertakes all liability in respect of the application processing or use of the aforementioned information or product whose quality and other properties he shall verify or any consequence thereof SELCOM Srl believes that it is the user that shall determine the suitability of a product for its end-use and the user that assures all liability in connection therewith M10-1-02DOC Ed01-Rev00-120510
Technical Data Sheet
PRODUCT NAME UNIEUNIEUNIEUNIE1200M1200M1200M1200M100100100100 Unidirectional fabric 0ordm in ldquoErdquo glass
Codice 01111001200
Characteristics for fabric lunghezza rotolo - standard roll length mtl 50 plusmn 1 mtl
larghezza rotolo - standard roll width mm 1270 plusmn 10 mm
peso netto rotolo - net roll weight Kg 865 plusmn 3
allungamento a rottura mdash elongation at break 35 - 4
Determined from resin impregnated rovings according to ASTM D-2343These informations can be used for material selection purposes only Quality Assurance Fregona ligrave 180113 Ing Giovanni Fardin
NB THIS DOCUMENT IS COMPUTER GENERATED AND ITrsquoS VALID WITHOUT SIGNATURE
angle areal weight areal weight
tolerance grmsup2 tolerance
0ordm - L4 83 8 plusmn 3
0ordm plusmn 1ordm L4 4800 - 2400 1200 plusmn 3
90ordm plusmn 1ordm L4 300 50 plusmn 3
random - L4 2600 100 plusmn 3
- - 1358 plusmn 3
layers plan texfiber
Polyester yarn
TOTAL grmsup2
E glass PPG Roving 2002
E glass PPG Roving 2002
E glass PPG Roving 7864
59
Forord
Sammendrag
Innhold
Figurliste
Tabelliste
Innledning
Bakgrunn for oppgaven
Problemomraringde og forskersposlashrsmaringl
Avgrensing av masteroppgaven
Masteroppgavens oppbygning
Metode
Litteraturstudie
Laboratorieforsoslashk
Validitet og reliabilitet
Teori
Regler og forskrifter
Utmatting i fiberkompositter
S-N kurven
Miner - Palmgrens delskadehypotese
Utmatting i et lamina med last parallelt med fibrene
Reduksjon av statisk styrke grunnet permanent statisk belastning
Reduksjon av statisk styrke grunnet dynamisk belastning S-N kurven
Analyse av sammenhenger
Lineaeligr regresjon
Hvor god er modellen
Plateproduksjon paring NORSAFE
Resininjesering
Proslashvelegemer
Testmaskiner
Dynamisk strekkproslashvemaskin
Statisk strekkproslashvemaskin
Bestemmelse av fiberinnhold og lagoppbygging
Fiberinnhold prosedyre
Lagoppbygging
Teoretisk tykkelse
Resultat og analyse
Strekkfasthet
Stress rupture
Stress rupture basert paring maringlt toslashyning
Stress rupture basert paring estimert toslashyning
Lineaeligr regresjon av stress rupture
Utvikling av S-N kurve
Lineaeligr regresjon av dynamisk utmatting
Endring av dynamisk regresjonskurve ved statisk utmatting
Konklusjon
Forslag til videre arbeid
Litteraturliste
Appendix
Appendix Resultat fiberinnhold
Appendix Stress Rupture proslashvegeometri
Appendix Dynamisk utmatting proslashvegeometri
Appendix Statisk og deretter dynamisk utmatting proslashvegeometri
For aring se paring sammenhengen mellom dynamisk og statisk utmatting er det utviklet en
S-N kurve for materialet Som nevnt i teorikapittelet blir S-N kurven for kompositter
plottet med toslashyninger istedenfor spenninger
Bestemmelse av hvilke proslashver som var gjeldende etter testing har vaeligrt en utfordning
Det opplevdes ofte at bruddet oppstod i omraringdet der tabsen er paringlimt De proslashvene der
dette skjedde er utelatt fra resultatene for eksempel de fire proslashvene til hoslashyre (proslashve
D9 D10 D12 og D13) paring Figur 87 Dette er gjort for aring ha proslashver med mest mulig likt
bruddbildeforloslashp for aring redusere feilkilder
Figur 87 Proslashver testet dynamisk
I Tabell 86 er dataene fra den dynamiske proslashvingen presentert I utgangspunktet skulle
det brukes R-verdi = 01 som er R-verdien DNV bruker men under proslashvingen viste det
seg at med saring lav R-verdi gikk proslashven relativt fort i kompresjon grunnet forlengelse
av proslashvene I de foslashrste syklene ble proslashvene utvidet nok i lengderetning til at de gikk i
kompresjon Derfor ble det valgt aring legge seg litt over R= 01 Ut fra erfaring fra de fem
foslashrste proslashvene er det valgt en minste toslashyning paring 04 mm som gir en toslashyning paring 027
R-verdien ligger i omraringdet paring 02 til 025 Proslashveresultatene som er presentert er de med
likt bruddforloslashp og er de data som er brukt for aring regne ut S-N kurven
36
Tabell 86 Data dynamisk utmatting
Proslashve kNmin kNmax mmmin mmmax Ant N ε log(N) log(ε)
D6 288 1150 04 19 4300 127 363 01047
D7 245 1180 04 2 1678 133 322 01264
D8 294 1140 05 2 1367 133 314 01296
D14 252 1285 04 22 643 147 281 01652
D15 261 1300 04 21 1292 140 311 01483
D16 235 1260 04 22 994 147 300 01692
D18 280 1290 04 22 977 147 299 01722
D19 280 1330 04 22 695 147 284 01742
D20 289 1380 04 22 937 147 297 01725
D21 245 1230 04 22 937 147 297 01655
D25 274 1120 04 19 2497 127 340 01088
D26 277 1120 04 19 2027 127 331 01047
Proslashvegeometri finnes i Appendix C
Figur 88 S-N Kurve
37
I Figur 88 er dataene fra den dynamiske testingen presentert logaritmisk
Regresjonslinjen viser at det er stor spredning paring proslashvene Punktene som passer best
paring regresjonslinjen er fra proslashve D15 og D19 Stigningstallet disse gir er regnet ut i
ligning 89
α= ∆ log(ε)
∆ log(N )= 01483minus01742
311minus284=minus01 (89)
831 Lineaeligr regresjon av dynamisk utmatting
I Tabell 87 er resultatet fra lineaeligr regresjonen fra datasettet med dynamisk utmatting
presentert β representerer estimatet paring helningen paring regresjonskurven og α
representerer estimatet til ldquoskjaeligring med y-aksenrdquo altsaring log(ε) Omregnet til ε er
starten paring kurven 1004758 = 299 Ved bruk av lineaeligr regresjon vil regresjonskurven
for dynamisk utmatting vaeligre som presentert i ligning 811 basert paring ligning 810 fra
DNV [2] Standardavviket til toslashyningen er 0048 og standardavviket paring helningen er
0015 Verdien R2 er 08322 noe som sier at regresjonslinjen passer godt til
datasettet
log(ε) = log(ε0 fatigue)minusα log(N ) (810)
log(ε) = log(299)minus0107log(N ) (811)
Tabell 87 Lineaeligr regresjon dynamisk utmatting
Parameter Estimat Standardavvik
α 047578 004755
β -010718 001522
R2 08322
38
Figur 89 Lineaeligr regresjon S-N Kurve
84 Endring av dynamisk regresjonskurve ved statisk
utmatting
For aring undersoslashke sammenhengen mellom statisk og dynamisk utmatting er det utfoslashrt
proslashver som foslashrst er belastet statisk over en gitt tid for deretter aring teste de samme
proslashvene under dynamisk utmatting Det ble bestemt at det skulle forsoslashkes aring belaste
proslashvene under statisk belastning med Miners sum = 075
Det har vist seg aring vaeligre vanskelig aring spesifisere noslashyaktig Miners sum paring bakgrunn av
dataene Det ble foslashrst proslashvd aring legge seg paring et nivaring utregnet med stress rupture kurven
Med en hoslashy last gikk flere proslashver i brudd relativt tidlig grunnet stor spredning
Maringten dette ble loslashst paring var aring se paring dataene fra stress rupture og legge seg paring et punkt
som er naeligr brudd Fra Tabell 82 er det en proslashve som er belastet med 19kN med t =1243 minutter og tre proslashver som er belastet med 185kN som har staringtt i henholdsvis
186 2340 og 6798 minutter Det er paring bakgrunn av disse dataene valgt aring legge seg paring
en last paring 1875kN i 100 minutter for aring vaeligre sikker paring at proslashvene ikke garingr i brudd og
allikevel ligger naeligr bruddgrensen De proslashvene som gikk i brudd foslashr 100 minutter var
garingtt er overfoslashrt til stress rupture dataene
39
Det har vaeligrt utfordrende aring definere noslashyaktig toslashyningsnivaring og ut fra kurvene kunne
proslashver med valgt belastning garing i brudd fra i underkant av 100 til 6000 minutter
I Tabell 88 og Tabell 89 er proslashvedataene fra testingen presentert med henholdsvis
AME 6000 INF premium marine resin is a preaccelerated non-thixotropic epoxyvinyl ester based infusion resin AME 6000 INF resin is used in construction of highperformance marine composites offering
- Superior laminate strength- High heat resistance- Good surface quality- Excellent hydrolysis resistance
Typical liquid resinproperties
Property at 23 C Value Unit MethodViscosity Brookfield (5 rpm) 250 mPas ISO 2555Viscosity Cone amp Plate 250 mPas ISO 2884Styrene content 35 SFS 4864Geltime (15Norox MCP-75) 35 min D006Geltime (03NLC-10+15Norox MCP-75) 120 min D006(See Additional information)
Typical cured resinproperties
Property Value Unit MethodPostcured for 2h at 60 CTensile Strength 81 MPa ASTM D-638Tensile Modulus 35 GPa ASTM D-638Tensile Elongation 42 ASTM D-638Flexural Strength 131 MPa ASTM D-790Flexural Modulus 37 GPa ASTM D-790Heat Deflection Temperature 79 C ASTM D-648 Postcured for 2 hours at 138 C Tensile Strength 89 MPa ASTM D-638Tensile Modulus 37 GPa ASTM D-638Tensile Elongation 35 ASTM D-638Flexural Strength 137 MPa ASTM D-790Flexural Modulus 38 GPa ASTM D-790Heat Deflection Temperature 124 C ASTM D-648
Application and use AME 6000 INF resin is especially recommended for marine applications using theinfusion process AME 6000 INF is designed as a premium resin for highperformance off-shore motor and sailing yachts that remain in the water for anextended period of time
Ashland is committed to continuous evolution oftechnology and service solutions that promote health safetyand environmental protection around the world
reg Registered trademark and trade trademark of Ashland Inc Registered service mark of the American Chemistry Council
AME 6000 INF premium marine resin complies with Lloyds Register of Shippingrules for construction of small crafts
Additional information For more information on curing characteristics of AME 6000 INF infusion resin andadjustment of inhibitor (NLC-10) and peroxide (MCP-75) levels for optimal curingplease contact your Ashland representative
Handling and storage It is highly recommended that all material is stored at stable temperature under 20C preferably indoors and away from sunlight Prolonged storage outside ofrecommended conditions can influence liquid resin properties like viscosity and geltime It is also strongly recommended to mix resin thoroughly before use Shelf lifeof AME 6000 INF is three (3) months
Notice All information presented herein is believed to be accurate and reliable and isoffered solely for your consideration investigation and verification The informationis not to be taken as an express or implied warranty or representation for whichAshland assumes legal responsibility Any warranties including warranties ofmerchantability or non-infringement of intellectual property rights of third partiesare herewith expressly excluded
Since the users product formulations specific use applications and conditions ofuse are beyond the control of Ashland Ashland makes no warranty orrepresentation regarding the results which may be obtained by the user It shall bethe responsibility of the user to determine the suitability of any of the productsmentioned for the users specific application
Ashland requests that the customer reads understands and complies with theinformation contained herein and the current Material Safety Data Sheet
More information EUROPEAN HEADQUARTERSCNumancia 185 8ordm 1a08034 BarcelonaSPAIN Phone +34 93 206 51 20Fax +34 93 204 13 02
Ashland is committed to continuous evolution oftechnology and service solutions that promote health safetyand environmental protection around the world
reg Registered trademark and trade trademark of Ashland Inc Registered service mark of the American Chemistry Council
SELCOM SRL via della Torre n 17 31010 FREGONA (TV) ITALY phone +39 0438 585166 modem fax +39 0438 585172 manual fax +39 0438 916049
cap soc EURO 10149000 cod fisc e pi IT 02369430265 trib Treviso n 33642 reg soc cciaa Treviso n 206094 M estero TV 028944 E-mail infoselcom-srlcom
MULTIAXIAL TECHNOLOGY (NCF) unidirectional amp stitched multiaxial fabrics in glass carbon aramid and hybrids for the composite industry internet wwwselcom-srlcom
TYPE APPROVED PRODUCT ndash CERTIFICATE NO K-4015
Confidentiality Statement The information data and charts embodied in this Technical Data Sheet (TDS) are strictly confidential and are supplied on the understanding that they will be held confidentially and not disclosed to third parties without the prior written consent of Selcom srl with registered office in 31010 Fregona (TV) ITALY-Via Della Torre no 17 ndashFor further info please contact Selcom srl at infoselcom-srlcom or fax to no +39 0438 58 51 72 91 60 49 SELCOM Srl is a weaver of technical textiles from continuous filaments (rovings) All information supplied by or on behalf of SELCOM Srl in relation to its products whether in the nature of data recommendations or otherwise has been given in good faith and in compliance with technical and commercial information supplied by raw materials (fibre) manufacturers All information aforementioned are supported by its own experience and believed reliable but SELCOM Srl declines all responsibility in respect of the application processing ore use of the aforementioned information or any consequence thereof The buyer undertakes all liability in respect of the application processing or use of the aforementioned information or product whose quality and other properties he shall verify or any consequence thereof SELCOM Srl believes that it is the user that shall determine the suitability of a product for its end-use and the user that assures all liability in connection therewith M10-1-02DOC Ed01-Rev00-120510
Technical Data Sheet
PRODUCT NAME UNIEUNIEUNIEUNIE1200M1200M1200M1200M100100100100 Unidirectional fabric 0ordm in ldquoErdquo glass
Codice 01111001200
Characteristics for fabric lunghezza rotolo - standard roll length mtl 50 plusmn 1 mtl
larghezza rotolo - standard roll width mm 1270 plusmn 10 mm
peso netto rotolo - net roll weight Kg 865 plusmn 3
allungamento a rottura mdash elongation at break 35 - 4
Determined from resin impregnated rovings according to ASTM D-2343These informations can be used for material selection purposes only Quality Assurance Fregona ligrave 180113 Ing Giovanni Fardin
NB THIS DOCUMENT IS COMPUTER GENERATED AND ITrsquoS VALID WITHOUT SIGNATURE
angle areal weight areal weight
tolerance grmsup2 tolerance
0ordm - L4 83 8 plusmn 3
0ordm plusmn 1ordm L4 4800 - 2400 1200 plusmn 3
90ordm plusmn 1ordm L4 300 50 plusmn 3
random - L4 2600 100 plusmn 3
- - 1358 plusmn 3
layers plan texfiber
Polyester yarn
TOTAL grmsup2
E glass PPG Roving 2002
E glass PPG Roving 2002
E glass PPG Roving 7864
59
Forord
Sammendrag
Innhold
Figurliste
Tabelliste
Innledning
Bakgrunn for oppgaven
Problemomraringde og forskersposlashrsmaringl
Avgrensing av masteroppgaven
Masteroppgavens oppbygning
Metode
Litteraturstudie
Laboratorieforsoslashk
Validitet og reliabilitet
Teori
Regler og forskrifter
Utmatting i fiberkompositter
S-N kurven
Miner - Palmgrens delskadehypotese
Utmatting i et lamina med last parallelt med fibrene
Reduksjon av statisk styrke grunnet permanent statisk belastning
Reduksjon av statisk styrke grunnet dynamisk belastning S-N kurven
Analyse av sammenhenger
Lineaeligr regresjon
Hvor god er modellen
Plateproduksjon paring NORSAFE
Resininjesering
Proslashvelegemer
Testmaskiner
Dynamisk strekkproslashvemaskin
Statisk strekkproslashvemaskin
Bestemmelse av fiberinnhold og lagoppbygging
Fiberinnhold prosedyre
Lagoppbygging
Teoretisk tykkelse
Resultat og analyse
Strekkfasthet
Stress rupture
Stress rupture basert paring maringlt toslashyning
Stress rupture basert paring estimert toslashyning
Lineaeligr regresjon av stress rupture
Utvikling av S-N kurve
Lineaeligr regresjon av dynamisk utmatting
Endring av dynamisk regresjonskurve ved statisk utmatting
Konklusjon
Forslag til videre arbeid
Litteraturliste
Appendix
Appendix Resultat fiberinnhold
Appendix Stress Rupture proslashvegeometri
Appendix Dynamisk utmatting proslashvegeometri
Appendix Statisk og deretter dynamisk utmatting proslashvegeometri
Proslashve kNmin kNmax mmmin mmmax Ant N ε log(N) log(ε)
D6 288 1150 04 19 4300 127 363 01047
D7 245 1180 04 2 1678 133 322 01264
D8 294 1140 05 2 1367 133 314 01296
D14 252 1285 04 22 643 147 281 01652
D15 261 1300 04 21 1292 140 311 01483
D16 235 1260 04 22 994 147 300 01692
D18 280 1290 04 22 977 147 299 01722
D19 280 1330 04 22 695 147 284 01742
D20 289 1380 04 22 937 147 297 01725
D21 245 1230 04 22 937 147 297 01655
D25 274 1120 04 19 2497 127 340 01088
D26 277 1120 04 19 2027 127 331 01047
Proslashvegeometri finnes i Appendix C
Figur 88 S-N Kurve
37
I Figur 88 er dataene fra den dynamiske testingen presentert logaritmisk
Regresjonslinjen viser at det er stor spredning paring proslashvene Punktene som passer best
paring regresjonslinjen er fra proslashve D15 og D19 Stigningstallet disse gir er regnet ut i
ligning 89
α= ∆ log(ε)
∆ log(N )= 01483minus01742
311minus284=minus01 (89)
831 Lineaeligr regresjon av dynamisk utmatting
I Tabell 87 er resultatet fra lineaeligr regresjonen fra datasettet med dynamisk utmatting
presentert β representerer estimatet paring helningen paring regresjonskurven og α
representerer estimatet til ldquoskjaeligring med y-aksenrdquo altsaring log(ε) Omregnet til ε er
starten paring kurven 1004758 = 299 Ved bruk av lineaeligr regresjon vil regresjonskurven
for dynamisk utmatting vaeligre som presentert i ligning 811 basert paring ligning 810 fra
DNV [2] Standardavviket til toslashyningen er 0048 og standardavviket paring helningen er
0015 Verdien R2 er 08322 noe som sier at regresjonslinjen passer godt til
datasettet
log(ε) = log(ε0 fatigue)minusα log(N ) (810)
log(ε) = log(299)minus0107log(N ) (811)
Tabell 87 Lineaeligr regresjon dynamisk utmatting
Parameter Estimat Standardavvik
α 047578 004755
β -010718 001522
R2 08322
38
Figur 89 Lineaeligr regresjon S-N Kurve
84 Endring av dynamisk regresjonskurve ved statisk
utmatting
For aring undersoslashke sammenhengen mellom statisk og dynamisk utmatting er det utfoslashrt
proslashver som foslashrst er belastet statisk over en gitt tid for deretter aring teste de samme
proslashvene under dynamisk utmatting Det ble bestemt at det skulle forsoslashkes aring belaste
proslashvene under statisk belastning med Miners sum = 075
Det har vist seg aring vaeligre vanskelig aring spesifisere noslashyaktig Miners sum paring bakgrunn av
dataene Det ble foslashrst proslashvd aring legge seg paring et nivaring utregnet med stress rupture kurven
Med en hoslashy last gikk flere proslashver i brudd relativt tidlig grunnet stor spredning
Maringten dette ble loslashst paring var aring se paring dataene fra stress rupture og legge seg paring et punkt
som er naeligr brudd Fra Tabell 82 er det en proslashve som er belastet med 19kN med t =1243 minutter og tre proslashver som er belastet med 185kN som har staringtt i henholdsvis
186 2340 og 6798 minutter Det er paring bakgrunn av disse dataene valgt aring legge seg paring
en last paring 1875kN i 100 minutter for aring vaeligre sikker paring at proslashvene ikke garingr i brudd og
allikevel ligger naeligr bruddgrensen De proslashvene som gikk i brudd foslashr 100 minutter var
garingtt er overfoslashrt til stress rupture dataene
39
Det har vaeligrt utfordrende aring definere noslashyaktig toslashyningsnivaring og ut fra kurvene kunne
proslashver med valgt belastning garing i brudd fra i underkant av 100 til 6000 minutter
I Tabell 88 og Tabell 89 er proslashvedataene fra testingen presentert med henholdsvis
AME 6000 INF premium marine resin is a preaccelerated non-thixotropic epoxyvinyl ester based infusion resin AME 6000 INF resin is used in construction of highperformance marine composites offering
- Superior laminate strength- High heat resistance- Good surface quality- Excellent hydrolysis resistance
Typical liquid resinproperties
Property at 23 C Value Unit MethodViscosity Brookfield (5 rpm) 250 mPas ISO 2555Viscosity Cone amp Plate 250 mPas ISO 2884Styrene content 35 SFS 4864Geltime (15Norox MCP-75) 35 min D006Geltime (03NLC-10+15Norox MCP-75) 120 min D006(See Additional information)
Typical cured resinproperties
Property Value Unit MethodPostcured for 2h at 60 CTensile Strength 81 MPa ASTM D-638Tensile Modulus 35 GPa ASTM D-638Tensile Elongation 42 ASTM D-638Flexural Strength 131 MPa ASTM D-790Flexural Modulus 37 GPa ASTM D-790Heat Deflection Temperature 79 C ASTM D-648 Postcured for 2 hours at 138 C Tensile Strength 89 MPa ASTM D-638Tensile Modulus 37 GPa ASTM D-638Tensile Elongation 35 ASTM D-638Flexural Strength 137 MPa ASTM D-790Flexural Modulus 38 GPa ASTM D-790Heat Deflection Temperature 124 C ASTM D-648
Application and use AME 6000 INF resin is especially recommended for marine applications using theinfusion process AME 6000 INF is designed as a premium resin for highperformance off-shore motor and sailing yachts that remain in the water for anextended period of time
Ashland is committed to continuous evolution oftechnology and service solutions that promote health safetyand environmental protection around the world
reg Registered trademark and trade trademark of Ashland Inc Registered service mark of the American Chemistry Council
AME 6000 INF premium marine resin complies with Lloyds Register of Shippingrules for construction of small crafts
Additional information For more information on curing characteristics of AME 6000 INF infusion resin andadjustment of inhibitor (NLC-10) and peroxide (MCP-75) levels for optimal curingplease contact your Ashland representative
Handling and storage It is highly recommended that all material is stored at stable temperature under 20C preferably indoors and away from sunlight Prolonged storage outside ofrecommended conditions can influence liquid resin properties like viscosity and geltime It is also strongly recommended to mix resin thoroughly before use Shelf lifeof AME 6000 INF is three (3) months
Notice All information presented herein is believed to be accurate and reliable and isoffered solely for your consideration investigation and verification The informationis not to be taken as an express or implied warranty or representation for whichAshland assumes legal responsibility Any warranties including warranties ofmerchantability or non-infringement of intellectual property rights of third partiesare herewith expressly excluded
Since the users product formulations specific use applications and conditions ofuse are beyond the control of Ashland Ashland makes no warranty orrepresentation regarding the results which may be obtained by the user It shall bethe responsibility of the user to determine the suitability of any of the productsmentioned for the users specific application
Ashland requests that the customer reads understands and complies with theinformation contained herein and the current Material Safety Data Sheet
More information EUROPEAN HEADQUARTERSCNumancia 185 8ordm 1a08034 BarcelonaSPAIN Phone +34 93 206 51 20Fax +34 93 204 13 02
Ashland is committed to continuous evolution oftechnology and service solutions that promote health safetyand environmental protection around the world
reg Registered trademark and trade trademark of Ashland Inc Registered service mark of the American Chemistry Council
SELCOM SRL via della Torre n 17 31010 FREGONA (TV) ITALY phone +39 0438 585166 modem fax +39 0438 585172 manual fax +39 0438 916049
cap soc EURO 10149000 cod fisc e pi IT 02369430265 trib Treviso n 33642 reg soc cciaa Treviso n 206094 M estero TV 028944 E-mail infoselcom-srlcom
MULTIAXIAL TECHNOLOGY (NCF) unidirectional amp stitched multiaxial fabrics in glass carbon aramid and hybrids for the composite industry internet wwwselcom-srlcom
TYPE APPROVED PRODUCT ndash CERTIFICATE NO K-4015
Confidentiality Statement The information data and charts embodied in this Technical Data Sheet (TDS) are strictly confidential and are supplied on the understanding that they will be held confidentially and not disclosed to third parties without the prior written consent of Selcom srl with registered office in 31010 Fregona (TV) ITALY-Via Della Torre no 17 ndashFor further info please contact Selcom srl at infoselcom-srlcom or fax to no +39 0438 58 51 72 91 60 49 SELCOM Srl is a weaver of technical textiles from continuous filaments (rovings) All information supplied by or on behalf of SELCOM Srl in relation to its products whether in the nature of data recommendations or otherwise has been given in good faith and in compliance with technical and commercial information supplied by raw materials (fibre) manufacturers All information aforementioned are supported by its own experience and believed reliable but SELCOM Srl declines all responsibility in respect of the application processing ore use of the aforementioned information or any consequence thereof The buyer undertakes all liability in respect of the application processing or use of the aforementioned information or product whose quality and other properties he shall verify or any consequence thereof SELCOM Srl believes that it is the user that shall determine the suitability of a product for its end-use and the user that assures all liability in connection therewith M10-1-02DOC Ed01-Rev00-120510
Technical Data Sheet
PRODUCT NAME UNIEUNIEUNIEUNIE1200M1200M1200M1200M100100100100 Unidirectional fabric 0ordm in ldquoErdquo glass
Codice 01111001200
Characteristics for fabric lunghezza rotolo - standard roll length mtl 50 plusmn 1 mtl
larghezza rotolo - standard roll width mm 1270 plusmn 10 mm
peso netto rotolo - net roll weight Kg 865 plusmn 3
allungamento a rottura mdash elongation at break 35 - 4
Determined from resin impregnated rovings according to ASTM D-2343These informations can be used for material selection purposes only Quality Assurance Fregona ligrave 180113 Ing Giovanni Fardin
NB THIS DOCUMENT IS COMPUTER GENERATED AND ITrsquoS VALID WITHOUT SIGNATURE
angle areal weight areal weight
tolerance grmsup2 tolerance
0ordm - L4 83 8 plusmn 3
0ordm plusmn 1ordm L4 4800 - 2400 1200 plusmn 3
90ordm plusmn 1ordm L4 300 50 plusmn 3
random - L4 2600 100 plusmn 3
- - 1358 plusmn 3
layers plan texfiber
Polyester yarn
TOTAL grmsup2
E glass PPG Roving 2002
E glass PPG Roving 2002
E glass PPG Roving 7864
59
Forord
Sammendrag
Innhold
Figurliste
Tabelliste
Innledning
Bakgrunn for oppgaven
Problemomraringde og forskersposlashrsmaringl
Avgrensing av masteroppgaven
Masteroppgavens oppbygning
Metode
Litteraturstudie
Laboratorieforsoslashk
Validitet og reliabilitet
Teori
Regler og forskrifter
Utmatting i fiberkompositter
S-N kurven
Miner - Palmgrens delskadehypotese
Utmatting i et lamina med last parallelt med fibrene
Reduksjon av statisk styrke grunnet permanent statisk belastning
Reduksjon av statisk styrke grunnet dynamisk belastning S-N kurven
Analyse av sammenhenger
Lineaeligr regresjon
Hvor god er modellen
Plateproduksjon paring NORSAFE
Resininjesering
Proslashvelegemer
Testmaskiner
Dynamisk strekkproslashvemaskin
Statisk strekkproslashvemaskin
Bestemmelse av fiberinnhold og lagoppbygging
Fiberinnhold prosedyre
Lagoppbygging
Teoretisk tykkelse
Resultat og analyse
Strekkfasthet
Stress rupture
Stress rupture basert paring maringlt toslashyning
Stress rupture basert paring estimert toslashyning
Lineaeligr regresjon av stress rupture
Utvikling av S-N kurve
Lineaeligr regresjon av dynamisk utmatting
Endring av dynamisk regresjonskurve ved statisk utmatting
Konklusjon
Forslag til videre arbeid
Litteraturliste
Appendix
Appendix Resultat fiberinnhold
Appendix Stress Rupture proslashvegeometri
Appendix Dynamisk utmatting proslashvegeometri
Appendix Statisk og deretter dynamisk utmatting proslashvegeometri
I Figur 88 er dataene fra den dynamiske testingen presentert logaritmisk
Regresjonslinjen viser at det er stor spredning paring proslashvene Punktene som passer best
paring regresjonslinjen er fra proslashve D15 og D19 Stigningstallet disse gir er regnet ut i
ligning 89
α= ∆ log(ε)
∆ log(N )= 01483minus01742
311minus284=minus01 (89)
831 Lineaeligr regresjon av dynamisk utmatting
I Tabell 87 er resultatet fra lineaeligr regresjonen fra datasettet med dynamisk utmatting
presentert β representerer estimatet paring helningen paring regresjonskurven og α
representerer estimatet til ldquoskjaeligring med y-aksenrdquo altsaring log(ε) Omregnet til ε er
starten paring kurven 1004758 = 299 Ved bruk av lineaeligr regresjon vil regresjonskurven
for dynamisk utmatting vaeligre som presentert i ligning 811 basert paring ligning 810 fra
DNV [2] Standardavviket til toslashyningen er 0048 og standardavviket paring helningen er
0015 Verdien R2 er 08322 noe som sier at regresjonslinjen passer godt til
datasettet
log(ε) = log(ε0 fatigue)minusα log(N ) (810)
log(ε) = log(299)minus0107log(N ) (811)
Tabell 87 Lineaeligr regresjon dynamisk utmatting
Parameter Estimat Standardavvik
α 047578 004755
β -010718 001522
R2 08322
38
Figur 89 Lineaeligr regresjon S-N Kurve
84 Endring av dynamisk regresjonskurve ved statisk
utmatting
For aring undersoslashke sammenhengen mellom statisk og dynamisk utmatting er det utfoslashrt
proslashver som foslashrst er belastet statisk over en gitt tid for deretter aring teste de samme
proslashvene under dynamisk utmatting Det ble bestemt at det skulle forsoslashkes aring belaste
proslashvene under statisk belastning med Miners sum = 075
Det har vist seg aring vaeligre vanskelig aring spesifisere noslashyaktig Miners sum paring bakgrunn av
dataene Det ble foslashrst proslashvd aring legge seg paring et nivaring utregnet med stress rupture kurven
Med en hoslashy last gikk flere proslashver i brudd relativt tidlig grunnet stor spredning
Maringten dette ble loslashst paring var aring se paring dataene fra stress rupture og legge seg paring et punkt
som er naeligr brudd Fra Tabell 82 er det en proslashve som er belastet med 19kN med t =1243 minutter og tre proslashver som er belastet med 185kN som har staringtt i henholdsvis
186 2340 og 6798 minutter Det er paring bakgrunn av disse dataene valgt aring legge seg paring
en last paring 1875kN i 100 minutter for aring vaeligre sikker paring at proslashvene ikke garingr i brudd og
allikevel ligger naeligr bruddgrensen De proslashvene som gikk i brudd foslashr 100 minutter var
garingtt er overfoslashrt til stress rupture dataene
39
Det har vaeligrt utfordrende aring definere noslashyaktig toslashyningsnivaring og ut fra kurvene kunne
proslashver med valgt belastning garing i brudd fra i underkant av 100 til 6000 minutter
I Tabell 88 og Tabell 89 er proslashvedataene fra testingen presentert med henholdsvis
AME 6000 INF premium marine resin is a preaccelerated non-thixotropic epoxyvinyl ester based infusion resin AME 6000 INF resin is used in construction of highperformance marine composites offering
- Superior laminate strength- High heat resistance- Good surface quality- Excellent hydrolysis resistance
Typical liquid resinproperties
Property at 23 C Value Unit MethodViscosity Brookfield (5 rpm) 250 mPas ISO 2555Viscosity Cone amp Plate 250 mPas ISO 2884Styrene content 35 SFS 4864Geltime (15Norox MCP-75) 35 min D006Geltime (03NLC-10+15Norox MCP-75) 120 min D006(See Additional information)
Typical cured resinproperties
Property Value Unit MethodPostcured for 2h at 60 CTensile Strength 81 MPa ASTM D-638Tensile Modulus 35 GPa ASTM D-638Tensile Elongation 42 ASTM D-638Flexural Strength 131 MPa ASTM D-790Flexural Modulus 37 GPa ASTM D-790Heat Deflection Temperature 79 C ASTM D-648 Postcured for 2 hours at 138 C Tensile Strength 89 MPa ASTM D-638Tensile Modulus 37 GPa ASTM D-638Tensile Elongation 35 ASTM D-638Flexural Strength 137 MPa ASTM D-790Flexural Modulus 38 GPa ASTM D-790Heat Deflection Temperature 124 C ASTM D-648
Application and use AME 6000 INF resin is especially recommended for marine applications using theinfusion process AME 6000 INF is designed as a premium resin for highperformance off-shore motor and sailing yachts that remain in the water for anextended period of time
Ashland is committed to continuous evolution oftechnology and service solutions that promote health safetyand environmental protection around the world
reg Registered trademark and trade trademark of Ashland Inc Registered service mark of the American Chemistry Council
AME 6000 INF premium marine resin complies with Lloyds Register of Shippingrules for construction of small crafts
Additional information For more information on curing characteristics of AME 6000 INF infusion resin andadjustment of inhibitor (NLC-10) and peroxide (MCP-75) levels for optimal curingplease contact your Ashland representative
Handling and storage It is highly recommended that all material is stored at stable temperature under 20C preferably indoors and away from sunlight Prolonged storage outside ofrecommended conditions can influence liquid resin properties like viscosity and geltime It is also strongly recommended to mix resin thoroughly before use Shelf lifeof AME 6000 INF is three (3) months
Notice All information presented herein is believed to be accurate and reliable and isoffered solely for your consideration investigation and verification The informationis not to be taken as an express or implied warranty or representation for whichAshland assumes legal responsibility Any warranties including warranties ofmerchantability or non-infringement of intellectual property rights of third partiesare herewith expressly excluded
Since the users product formulations specific use applications and conditions ofuse are beyond the control of Ashland Ashland makes no warranty orrepresentation regarding the results which may be obtained by the user It shall bethe responsibility of the user to determine the suitability of any of the productsmentioned for the users specific application
Ashland requests that the customer reads understands and complies with theinformation contained herein and the current Material Safety Data Sheet
More information EUROPEAN HEADQUARTERSCNumancia 185 8ordm 1a08034 BarcelonaSPAIN Phone +34 93 206 51 20Fax +34 93 204 13 02
Ashland is committed to continuous evolution oftechnology and service solutions that promote health safetyand environmental protection around the world
reg Registered trademark and trade trademark of Ashland Inc Registered service mark of the American Chemistry Council
SELCOM SRL via della Torre n 17 31010 FREGONA (TV) ITALY phone +39 0438 585166 modem fax +39 0438 585172 manual fax +39 0438 916049
cap soc EURO 10149000 cod fisc e pi IT 02369430265 trib Treviso n 33642 reg soc cciaa Treviso n 206094 M estero TV 028944 E-mail infoselcom-srlcom
MULTIAXIAL TECHNOLOGY (NCF) unidirectional amp stitched multiaxial fabrics in glass carbon aramid and hybrids for the composite industry internet wwwselcom-srlcom
TYPE APPROVED PRODUCT ndash CERTIFICATE NO K-4015
Confidentiality Statement The information data and charts embodied in this Technical Data Sheet (TDS) are strictly confidential and are supplied on the understanding that they will be held confidentially and not disclosed to third parties without the prior written consent of Selcom srl with registered office in 31010 Fregona (TV) ITALY-Via Della Torre no 17 ndashFor further info please contact Selcom srl at infoselcom-srlcom or fax to no +39 0438 58 51 72 91 60 49 SELCOM Srl is a weaver of technical textiles from continuous filaments (rovings) All information supplied by or on behalf of SELCOM Srl in relation to its products whether in the nature of data recommendations or otherwise has been given in good faith and in compliance with technical and commercial information supplied by raw materials (fibre) manufacturers All information aforementioned are supported by its own experience and believed reliable but SELCOM Srl declines all responsibility in respect of the application processing ore use of the aforementioned information or any consequence thereof The buyer undertakes all liability in respect of the application processing or use of the aforementioned information or product whose quality and other properties he shall verify or any consequence thereof SELCOM Srl believes that it is the user that shall determine the suitability of a product for its end-use and the user that assures all liability in connection therewith M10-1-02DOC Ed01-Rev00-120510
Technical Data Sheet
PRODUCT NAME UNIEUNIEUNIEUNIE1200M1200M1200M1200M100100100100 Unidirectional fabric 0ordm in ldquoErdquo glass
Codice 01111001200
Characteristics for fabric lunghezza rotolo - standard roll length mtl 50 plusmn 1 mtl
larghezza rotolo - standard roll width mm 1270 plusmn 10 mm
peso netto rotolo - net roll weight Kg 865 plusmn 3
allungamento a rottura mdash elongation at break 35 - 4
Determined from resin impregnated rovings according to ASTM D-2343These informations can be used for material selection purposes only Quality Assurance Fregona ligrave 180113 Ing Giovanni Fardin
NB THIS DOCUMENT IS COMPUTER GENERATED AND ITrsquoS VALID WITHOUT SIGNATURE
angle areal weight areal weight
tolerance grmsup2 tolerance
0ordm - L4 83 8 plusmn 3
0ordm plusmn 1ordm L4 4800 - 2400 1200 plusmn 3
90ordm plusmn 1ordm L4 300 50 plusmn 3
random - L4 2600 100 plusmn 3
- - 1358 plusmn 3
layers plan texfiber
Polyester yarn
TOTAL grmsup2
E glass PPG Roving 2002
E glass PPG Roving 2002
E glass PPG Roving 7864
59
Forord
Sammendrag
Innhold
Figurliste
Tabelliste
Innledning
Bakgrunn for oppgaven
Problemomraringde og forskersposlashrsmaringl
Avgrensing av masteroppgaven
Masteroppgavens oppbygning
Metode
Litteraturstudie
Laboratorieforsoslashk
Validitet og reliabilitet
Teori
Regler og forskrifter
Utmatting i fiberkompositter
S-N kurven
Miner - Palmgrens delskadehypotese
Utmatting i et lamina med last parallelt med fibrene
Reduksjon av statisk styrke grunnet permanent statisk belastning
Reduksjon av statisk styrke grunnet dynamisk belastning S-N kurven
Analyse av sammenhenger
Lineaeligr regresjon
Hvor god er modellen
Plateproduksjon paring NORSAFE
Resininjesering
Proslashvelegemer
Testmaskiner
Dynamisk strekkproslashvemaskin
Statisk strekkproslashvemaskin
Bestemmelse av fiberinnhold og lagoppbygging
Fiberinnhold prosedyre
Lagoppbygging
Teoretisk tykkelse
Resultat og analyse
Strekkfasthet
Stress rupture
Stress rupture basert paring maringlt toslashyning
Stress rupture basert paring estimert toslashyning
Lineaeligr regresjon av stress rupture
Utvikling av S-N kurve
Lineaeligr regresjon av dynamisk utmatting
Endring av dynamisk regresjonskurve ved statisk utmatting
Konklusjon
Forslag til videre arbeid
Litteraturliste
Appendix
Appendix Resultat fiberinnhold
Appendix Stress Rupture proslashvegeometri
Appendix Dynamisk utmatting proslashvegeometri
Appendix Statisk og deretter dynamisk utmatting proslashvegeometri
84 Endring av dynamisk regresjonskurve ved statisk
utmatting
For aring undersoslashke sammenhengen mellom statisk og dynamisk utmatting er det utfoslashrt
proslashver som foslashrst er belastet statisk over en gitt tid for deretter aring teste de samme
proslashvene under dynamisk utmatting Det ble bestemt at det skulle forsoslashkes aring belaste
proslashvene under statisk belastning med Miners sum = 075
Det har vist seg aring vaeligre vanskelig aring spesifisere noslashyaktig Miners sum paring bakgrunn av
dataene Det ble foslashrst proslashvd aring legge seg paring et nivaring utregnet med stress rupture kurven
Med en hoslashy last gikk flere proslashver i brudd relativt tidlig grunnet stor spredning
Maringten dette ble loslashst paring var aring se paring dataene fra stress rupture og legge seg paring et punkt
som er naeligr brudd Fra Tabell 82 er det en proslashve som er belastet med 19kN med t =1243 minutter og tre proslashver som er belastet med 185kN som har staringtt i henholdsvis
186 2340 og 6798 minutter Det er paring bakgrunn av disse dataene valgt aring legge seg paring
en last paring 1875kN i 100 minutter for aring vaeligre sikker paring at proslashvene ikke garingr i brudd og
allikevel ligger naeligr bruddgrensen De proslashvene som gikk i brudd foslashr 100 minutter var
garingtt er overfoslashrt til stress rupture dataene
39
Det har vaeligrt utfordrende aring definere noslashyaktig toslashyningsnivaring og ut fra kurvene kunne
proslashver med valgt belastning garing i brudd fra i underkant av 100 til 6000 minutter
I Tabell 88 og Tabell 89 er proslashvedataene fra testingen presentert med henholdsvis
AME 6000 INF premium marine resin is a preaccelerated non-thixotropic epoxyvinyl ester based infusion resin AME 6000 INF resin is used in construction of highperformance marine composites offering
- Superior laminate strength- High heat resistance- Good surface quality- Excellent hydrolysis resistance
Typical liquid resinproperties
Property at 23 C Value Unit MethodViscosity Brookfield (5 rpm) 250 mPas ISO 2555Viscosity Cone amp Plate 250 mPas ISO 2884Styrene content 35 SFS 4864Geltime (15Norox MCP-75) 35 min D006Geltime (03NLC-10+15Norox MCP-75) 120 min D006(See Additional information)
Typical cured resinproperties
Property Value Unit MethodPostcured for 2h at 60 CTensile Strength 81 MPa ASTM D-638Tensile Modulus 35 GPa ASTM D-638Tensile Elongation 42 ASTM D-638Flexural Strength 131 MPa ASTM D-790Flexural Modulus 37 GPa ASTM D-790Heat Deflection Temperature 79 C ASTM D-648 Postcured for 2 hours at 138 C Tensile Strength 89 MPa ASTM D-638Tensile Modulus 37 GPa ASTM D-638Tensile Elongation 35 ASTM D-638Flexural Strength 137 MPa ASTM D-790Flexural Modulus 38 GPa ASTM D-790Heat Deflection Temperature 124 C ASTM D-648
Application and use AME 6000 INF resin is especially recommended for marine applications using theinfusion process AME 6000 INF is designed as a premium resin for highperformance off-shore motor and sailing yachts that remain in the water for anextended period of time
Ashland is committed to continuous evolution oftechnology and service solutions that promote health safetyand environmental protection around the world
reg Registered trademark and trade trademark of Ashland Inc Registered service mark of the American Chemistry Council
AME 6000 INF premium marine resin complies with Lloyds Register of Shippingrules for construction of small crafts
Additional information For more information on curing characteristics of AME 6000 INF infusion resin andadjustment of inhibitor (NLC-10) and peroxide (MCP-75) levels for optimal curingplease contact your Ashland representative
Handling and storage It is highly recommended that all material is stored at stable temperature under 20C preferably indoors and away from sunlight Prolonged storage outside ofrecommended conditions can influence liquid resin properties like viscosity and geltime It is also strongly recommended to mix resin thoroughly before use Shelf lifeof AME 6000 INF is three (3) months
Notice All information presented herein is believed to be accurate and reliable and isoffered solely for your consideration investigation and verification The informationis not to be taken as an express or implied warranty or representation for whichAshland assumes legal responsibility Any warranties including warranties ofmerchantability or non-infringement of intellectual property rights of third partiesare herewith expressly excluded
Since the users product formulations specific use applications and conditions ofuse are beyond the control of Ashland Ashland makes no warranty orrepresentation regarding the results which may be obtained by the user It shall bethe responsibility of the user to determine the suitability of any of the productsmentioned for the users specific application
Ashland requests that the customer reads understands and complies with theinformation contained herein and the current Material Safety Data Sheet
More information EUROPEAN HEADQUARTERSCNumancia 185 8ordm 1a08034 BarcelonaSPAIN Phone +34 93 206 51 20Fax +34 93 204 13 02
Ashland is committed to continuous evolution oftechnology and service solutions that promote health safetyand environmental protection around the world
reg Registered trademark and trade trademark of Ashland Inc Registered service mark of the American Chemistry Council
SELCOM SRL via della Torre n 17 31010 FREGONA (TV) ITALY phone +39 0438 585166 modem fax +39 0438 585172 manual fax +39 0438 916049
cap soc EURO 10149000 cod fisc e pi IT 02369430265 trib Treviso n 33642 reg soc cciaa Treviso n 206094 M estero TV 028944 E-mail infoselcom-srlcom
MULTIAXIAL TECHNOLOGY (NCF) unidirectional amp stitched multiaxial fabrics in glass carbon aramid and hybrids for the composite industry internet wwwselcom-srlcom
TYPE APPROVED PRODUCT ndash CERTIFICATE NO K-4015
Confidentiality Statement The information data and charts embodied in this Technical Data Sheet (TDS) are strictly confidential and are supplied on the understanding that they will be held confidentially and not disclosed to third parties without the prior written consent of Selcom srl with registered office in 31010 Fregona (TV) ITALY-Via Della Torre no 17 ndashFor further info please contact Selcom srl at infoselcom-srlcom or fax to no +39 0438 58 51 72 91 60 49 SELCOM Srl is a weaver of technical textiles from continuous filaments (rovings) All information supplied by or on behalf of SELCOM Srl in relation to its products whether in the nature of data recommendations or otherwise has been given in good faith and in compliance with technical and commercial information supplied by raw materials (fibre) manufacturers All information aforementioned are supported by its own experience and believed reliable but SELCOM Srl declines all responsibility in respect of the application processing ore use of the aforementioned information or any consequence thereof The buyer undertakes all liability in respect of the application processing or use of the aforementioned information or product whose quality and other properties he shall verify or any consequence thereof SELCOM Srl believes that it is the user that shall determine the suitability of a product for its end-use and the user that assures all liability in connection therewith M10-1-02DOC Ed01-Rev00-120510
Technical Data Sheet
PRODUCT NAME UNIEUNIEUNIEUNIE1200M1200M1200M1200M100100100100 Unidirectional fabric 0ordm in ldquoErdquo glass
Codice 01111001200
Characteristics for fabric lunghezza rotolo - standard roll length mtl 50 plusmn 1 mtl
larghezza rotolo - standard roll width mm 1270 plusmn 10 mm
peso netto rotolo - net roll weight Kg 865 plusmn 3
allungamento a rottura mdash elongation at break 35 - 4
Determined from resin impregnated rovings according to ASTM D-2343These informations can be used for material selection purposes only Quality Assurance Fregona ligrave 180113 Ing Giovanni Fardin
NB THIS DOCUMENT IS COMPUTER GENERATED AND ITrsquoS VALID WITHOUT SIGNATURE
angle areal weight areal weight
tolerance grmsup2 tolerance
0ordm - L4 83 8 plusmn 3
0ordm plusmn 1ordm L4 4800 - 2400 1200 plusmn 3
90ordm plusmn 1ordm L4 300 50 plusmn 3
random - L4 2600 100 plusmn 3
- - 1358 plusmn 3
layers plan texfiber
Polyester yarn
TOTAL grmsup2
E glass PPG Roving 2002
E glass PPG Roving 2002
E glass PPG Roving 7864
59
Forord
Sammendrag
Innhold
Figurliste
Tabelliste
Innledning
Bakgrunn for oppgaven
Problemomraringde og forskersposlashrsmaringl
Avgrensing av masteroppgaven
Masteroppgavens oppbygning
Metode
Litteraturstudie
Laboratorieforsoslashk
Validitet og reliabilitet
Teori
Regler og forskrifter
Utmatting i fiberkompositter
S-N kurven
Miner - Palmgrens delskadehypotese
Utmatting i et lamina med last parallelt med fibrene
Reduksjon av statisk styrke grunnet permanent statisk belastning
Reduksjon av statisk styrke grunnet dynamisk belastning S-N kurven
Analyse av sammenhenger
Lineaeligr regresjon
Hvor god er modellen
Plateproduksjon paring NORSAFE
Resininjesering
Proslashvelegemer
Testmaskiner
Dynamisk strekkproslashvemaskin
Statisk strekkproslashvemaskin
Bestemmelse av fiberinnhold og lagoppbygging
Fiberinnhold prosedyre
Lagoppbygging
Teoretisk tykkelse
Resultat og analyse
Strekkfasthet
Stress rupture
Stress rupture basert paring maringlt toslashyning
Stress rupture basert paring estimert toslashyning
Lineaeligr regresjon av stress rupture
Utvikling av S-N kurve
Lineaeligr regresjon av dynamisk utmatting
Endring av dynamisk regresjonskurve ved statisk utmatting
Konklusjon
Forslag til videre arbeid
Litteraturliste
Appendix
Appendix Resultat fiberinnhold
Appendix Stress Rupture proslashvegeometri
Appendix Dynamisk utmatting proslashvegeometri
Appendix Statisk og deretter dynamisk utmatting proslashvegeometri
AME 6000 INF premium marine resin is a preaccelerated non-thixotropic epoxyvinyl ester based infusion resin AME 6000 INF resin is used in construction of highperformance marine composites offering
- Superior laminate strength- High heat resistance- Good surface quality- Excellent hydrolysis resistance
Typical liquid resinproperties
Property at 23 C Value Unit MethodViscosity Brookfield (5 rpm) 250 mPas ISO 2555Viscosity Cone amp Plate 250 mPas ISO 2884Styrene content 35 SFS 4864Geltime (15Norox MCP-75) 35 min D006Geltime (03NLC-10+15Norox MCP-75) 120 min D006(See Additional information)
Typical cured resinproperties
Property Value Unit MethodPostcured for 2h at 60 CTensile Strength 81 MPa ASTM D-638Tensile Modulus 35 GPa ASTM D-638Tensile Elongation 42 ASTM D-638Flexural Strength 131 MPa ASTM D-790Flexural Modulus 37 GPa ASTM D-790Heat Deflection Temperature 79 C ASTM D-648 Postcured for 2 hours at 138 C Tensile Strength 89 MPa ASTM D-638Tensile Modulus 37 GPa ASTM D-638Tensile Elongation 35 ASTM D-638Flexural Strength 137 MPa ASTM D-790Flexural Modulus 38 GPa ASTM D-790Heat Deflection Temperature 124 C ASTM D-648
Application and use AME 6000 INF resin is especially recommended for marine applications using theinfusion process AME 6000 INF is designed as a premium resin for highperformance off-shore motor and sailing yachts that remain in the water for anextended period of time
Ashland is committed to continuous evolution oftechnology and service solutions that promote health safetyand environmental protection around the world
reg Registered trademark and trade trademark of Ashland Inc Registered service mark of the American Chemistry Council
AME 6000 INF premium marine resin complies with Lloyds Register of Shippingrules for construction of small crafts
Additional information For more information on curing characteristics of AME 6000 INF infusion resin andadjustment of inhibitor (NLC-10) and peroxide (MCP-75) levels for optimal curingplease contact your Ashland representative
Handling and storage It is highly recommended that all material is stored at stable temperature under 20C preferably indoors and away from sunlight Prolonged storage outside ofrecommended conditions can influence liquid resin properties like viscosity and geltime It is also strongly recommended to mix resin thoroughly before use Shelf lifeof AME 6000 INF is three (3) months
Notice All information presented herein is believed to be accurate and reliable and isoffered solely for your consideration investigation and verification The informationis not to be taken as an express or implied warranty or representation for whichAshland assumes legal responsibility Any warranties including warranties ofmerchantability or non-infringement of intellectual property rights of third partiesare herewith expressly excluded
Since the users product formulations specific use applications and conditions ofuse are beyond the control of Ashland Ashland makes no warranty orrepresentation regarding the results which may be obtained by the user It shall bethe responsibility of the user to determine the suitability of any of the productsmentioned for the users specific application
Ashland requests that the customer reads understands and complies with theinformation contained herein and the current Material Safety Data Sheet
More information EUROPEAN HEADQUARTERSCNumancia 185 8ordm 1a08034 BarcelonaSPAIN Phone +34 93 206 51 20Fax +34 93 204 13 02
Ashland is committed to continuous evolution oftechnology and service solutions that promote health safetyand environmental protection around the world
reg Registered trademark and trade trademark of Ashland Inc Registered service mark of the American Chemistry Council
SELCOM SRL via della Torre n 17 31010 FREGONA (TV) ITALY phone +39 0438 585166 modem fax +39 0438 585172 manual fax +39 0438 916049
cap soc EURO 10149000 cod fisc e pi IT 02369430265 trib Treviso n 33642 reg soc cciaa Treviso n 206094 M estero TV 028944 E-mail infoselcom-srlcom
MULTIAXIAL TECHNOLOGY (NCF) unidirectional amp stitched multiaxial fabrics in glass carbon aramid and hybrids for the composite industry internet wwwselcom-srlcom
TYPE APPROVED PRODUCT ndash CERTIFICATE NO K-4015
Confidentiality Statement The information data and charts embodied in this Technical Data Sheet (TDS) are strictly confidential and are supplied on the understanding that they will be held confidentially and not disclosed to third parties without the prior written consent of Selcom srl with registered office in 31010 Fregona (TV) ITALY-Via Della Torre no 17 ndashFor further info please contact Selcom srl at infoselcom-srlcom or fax to no +39 0438 58 51 72 91 60 49 SELCOM Srl is a weaver of technical textiles from continuous filaments (rovings) All information supplied by or on behalf of SELCOM Srl in relation to its products whether in the nature of data recommendations or otherwise has been given in good faith and in compliance with technical and commercial information supplied by raw materials (fibre) manufacturers All information aforementioned are supported by its own experience and believed reliable but SELCOM Srl declines all responsibility in respect of the application processing ore use of the aforementioned information or any consequence thereof The buyer undertakes all liability in respect of the application processing or use of the aforementioned information or product whose quality and other properties he shall verify or any consequence thereof SELCOM Srl believes that it is the user that shall determine the suitability of a product for its end-use and the user that assures all liability in connection therewith M10-1-02DOC Ed01-Rev00-120510
Technical Data Sheet
PRODUCT NAME UNIEUNIEUNIEUNIE1200M1200M1200M1200M100100100100 Unidirectional fabric 0ordm in ldquoErdquo glass
Codice 01111001200
Characteristics for fabric lunghezza rotolo - standard roll length mtl 50 plusmn 1 mtl
larghezza rotolo - standard roll width mm 1270 plusmn 10 mm
peso netto rotolo - net roll weight Kg 865 plusmn 3
allungamento a rottura mdash elongation at break 35 - 4
Determined from resin impregnated rovings according to ASTM D-2343These informations can be used for material selection purposes only Quality Assurance Fregona ligrave 180113 Ing Giovanni Fardin
NB THIS DOCUMENT IS COMPUTER GENERATED AND ITrsquoS VALID WITHOUT SIGNATURE
angle areal weight areal weight
tolerance grmsup2 tolerance
0ordm - L4 83 8 plusmn 3
0ordm plusmn 1ordm L4 4800 - 2400 1200 plusmn 3
90ordm plusmn 1ordm L4 300 50 plusmn 3
random - L4 2600 100 plusmn 3
- - 1358 plusmn 3
layers plan texfiber
Polyester yarn
TOTAL grmsup2
E glass PPG Roving 2002
E glass PPG Roving 2002
E glass PPG Roving 7864
59
Forord
Sammendrag
Innhold
Figurliste
Tabelliste
Innledning
Bakgrunn for oppgaven
Problemomraringde og forskersposlashrsmaringl
Avgrensing av masteroppgaven
Masteroppgavens oppbygning
Metode
Litteraturstudie
Laboratorieforsoslashk
Validitet og reliabilitet
Teori
Regler og forskrifter
Utmatting i fiberkompositter
S-N kurven
Miner - Palmgrens delskadehypotese
Utmatting i et lamina med last parallelt med fibrene
Reduksjon av statisk styrke grunnet permanent statisk belastning
Reduksjon av statisk styrke grunnet dynamisk belastning S-N kurven
Analyse av sammenhenger
Lineaeligr regresjon
Hvor god er modellen
Plateproduksjon paring NORSAFE
Resininjesering
Proslashvelegemer
Testmaskiner
Dynamisk strekkproslashvemaskin
Statisk strekkproslashvemaskin
Bestemmelse av fiberinnhold og lagoppbygging
Fiberinnhold prosedyre
Lagoppbygging
Teoretisk tykkelse
Resultat og analyse
Strekkfasthet
Stress rupture
Stress rupture basert paring maringlt toslashyning
Stress rupture basert paring estimert toslashyning
Lineaeligr regresjon av stress rupture
Utvikling av S-N kurve
Lineaeligr regresjon av dynamisk utmatting
Endring av dynamisk regresjonskurve ved statisk utmatting
Konklusjon
Forslag til videre arbeid
Litteraturliste
Appendix
Appendix Resultat fiberinnhold
Appendix Stress Rupture proslashvegeometri
Appendix Dynamisk utmatting proslashvegeometri
Appendix Statisk og deretter dynamisk utmatting proslashvegeometri
AME 6000 INF premium marine resin is a preaccelerated non-thixotropic epoxyvinyl ester based infusion resin AME 6000 INF resin is used in construction of highperformance marine composites offering
- Superior laminate strength- High heat resistance- Good surface quality- Excellent hydrolysis resistance
Typical liquid resinproperties
Property at 23 C Value Unit MethodViscosity Brookfield (5 rpm) 250 mPas ISO 2555Viscosity Cone amp Plate 250 mPas ISO 2884Styrene content 35 SFS 4864Geltime (15Norox MCP-75) 35 min D006Geltime (03NLC-10+15Norox MCP-75) 120 min D006(See Additional information)
Typical cured resinproperties
Property Value Unit MethodPostcured for 2h at 60 CTensile Strength 81 MPa ASTM D-638Tensile Modulus 35 GPa ASTM D-638Tensile Elongation 42 ASTM D-638Flexural Strength 131 MPa ASTM D-790Flexural Modulus 37 GPa ASTM D-790Heat Deflection Temperature 79 C ASTM D-648 Postcured for 2 hours at 138 C Tensile Strength 89 MPa ASTM D-638Tensile Modulus 37 GPa ASTM D-638Tensile Elongation 35 ASTM D-638Flexural Strength 137 MPa ASTM D-790Flexural Modulus 38 GPa ASTM D-790Heat Deflection Temperature 124 C ASTM D-648
Application and use AME 6000 INF resin is especially recommended for marine applications using theinfusion process AME 6000 INF is designed as a premium resin for highperformance off-shore motor and sailing yachts that remain in the water for anextended period of time
Ashland is committed to continuous evolution oftechnology and service solutions that promote health safetyand environmental protection around the world
reg Registered trademark and trade trademark of Ashland Inc Registered service mark of the American Chemistry Council
AME 6000 INF premium marine resin complies with Lloyds Register of Shippingrules for construction of small crafts
Additional information For more information on curing characteristics of AME 6000 INF infusion resin andadjustment of inhibitor (NLC-10) and peroxide (MCP-75) levels for optimal curingplease contact your Ashland representative
Handling and storage It is highly recommended that all material is stored at stable temperature under 20C preferably indoors and away from sunlight Prolonged storage outside ofrecommended conditions can influence liquid resin properties like viscosity and geltime It is also strongly recommended to mix resin thoroughly before use Shelf lifeof AME 6000 INF is three (3) months
Notice All information presented herein is believed to be accurate and reliable and isoffered solely for your consideration investigation and verification The informationis not to be taken as an express or implied warranty or representation for whichAshland assumes legal responsibility Any warranties including warranties ofmerchantability or non-infringement of intellectual property rights of third partiesare herewith expressly excluded
Since the users product formulations specific use applications and conditions ofuse are beyond the control of Ashland Ashland makes no warranty orrepresentation regarding the results which may be obtained by the user It shall bethe responsibility of the user to determine the suitability of any of the productsmentioned for the users specific application
Ashland requests that the customer reads understands and complies with theinformation contained herein and the current Material Safety Data Sheet
More information EUROPEAN HEADQUARTERSCNumancia 185 8ordm 1a08034 BarcelonaSPAIN Phone +34 93 206 51 20Fax +34 93 204 13 02
Ashland is committed to continuous evolution oftechnology and service solutions that promote health safetyand environmental protection around the world
reg Registered trademark and trade trademark of Ashland Inc Registered service mark of the American Chemistry Council
SELCOM SRL via della Torre n 17 31010 FREGONA (TV) ITALY phone +39 0438 585166 modem fax +39 0438 585172 manual fax +39 0438 916049
cap soc EURO 10149000 cod fisc e pi IT 02369430265 trib Treviso n 33642 reg soc cciaa Treviso n 206094 M estero TV 028944 E-mail infoselcom-srlcom
MULTIAXIAL TECHNOLOGY (NCF) unidirectional amp stitched multiaxial fabrics in glass carbon aramid and hybrids for the composite industry internet wwwselcom-srlcom
TYPE APPROVED PRODUCT ndash CERTIFICATE NO K-4015
Confidentiality Statement The information data and charts embodied in this Technical Data Sheet (TDS) are strictly confidential and are supplied on the understanding that they will be held confidentially and not disclosed to third parties without the prior written consent of Selcom srl with registered office in 31010 Fregona (TV) ITALY-Via Della Torre no 17 ndashFor further info please contact Selcom srl at infoselcom-srlcom or fax to no +39 0438 58 51 72 91 60 49 SELCOM Srl is a weaver of technical textiles from continuous filaments (rovings) All information supplied by or on behalf of SELCOM Srl in relation to its products whether in the nature of data recommendations or otherwise has been given in good faith and in compliance with technical and commercial information supplied by raw materials (fibre) manufacturers All information aforementioned are supported by its own experience and believed reliable but SELCOM Srl declines all responsibility in respect of the application processing ore use of the aforementioned information or any consequence thereof The buyer undertakes all liability in respect of the application processing or use of the aforementioned information or product whose quality and other properties he shall verify or any consequence thereof SELCOM Srl believes that it is the user that shall determine the suitability of a product for its end-use and the user that assures all liability in connection therewith M10-1-02DOC Ed01-Rev00-120510
Technical Data Sheet
PRODUCT NAME UNIEUNIEUNIEUNIE1200M1200M1200M1200M100100100100 Unidirectional fabric 0ordm in ldquoErdquo glass
Codice 01111001200
Characteristics for fabric lunghezza rotolo - standard roll length mtl 50 plusmn 1 mtl
larghezza rotolo - standard roll width mm 1270 plusmn 10 mm
peso netto rotolo - net roll weight Kg 865 plusmn 3
allungamento a rottura mdash elongation at break 35 - 4
Determined from resin impregnated rovings according to ASTM D-2343These informations can be used for material selection purposes only Quality Assurance Fregona ligrave 180113 Ing Giovanni Fardin
NB THIS DOCUMENT IS COMPUTER GENERATED AND ITrsquoS VALID WITHOUT SIGNATURE
angle areal weight areal weight
tolerance grmsup2 tolerance
0ordm - L4 83 8 plusmn 3
0ordm plusmn 1ordm L4 4800 - 2400 1200 plusmn 3
90ordm plusmn 1ordm L4 300 50 plusmn 3
random - L4 2600 100 plusmn 3
- - 1358 plusmn 3
layers plan texfiber
Polyester yarn
TOTAL grmsup2
E glass PPG Roving 2002
E glass PPG Roving 2002
E glass PPG Roving 7864
59
Forord
Sammendrag
Innhold
Figurliste
Tabelliste
Innledning
Bakgrunn for oppgaven
Problemomraringde og forskersposlashrsmaringl
Avgrensing av masteroppgaven
Masteroppgavens oppbygning
Metode
Litteraturstudie
Laboratorieforsoslashk
Validitet og reliabilitet
Teori
Regler og forskrifter
Utmatting i fiberkompositter
S-N kurven
Miner - Palmgrens delskadehypotese
Utmatting i et lamina med last parallelt med fibrene
Reduksjon av statisk styrke grunnet permanent statisk belastning
Reduksjon av statisk styrke grunnet dynamisk belastning S-N kurven
Analyse av sammenhenger
Lineaeligr regresjon
Hvor god er modellen
Plateproduksjon paring NORSAFE
Resininjesering
Proslashvelegemer
Testmaskiner
Dynamisk strekkproslashvemaskin
Statisk strekkproslashvemaskin
Bestemmelse av fiberinnhold og lagoppbygging
Fiberinnhold prosedyre
Lagoppbygging
Teoretisk tykkelse
Resultat og analyse
Strekkfasthet
Stress rupture
Stress rupture basert paring maringlt toslashyning
Stress rupture basert paring estimert toslashyning
Lineaeligr regresjon av stress rupture
Utvikling av S-N kurve
Lineaeligr regresjon av dynamisk utmatting
Endring av dynamisk regresjonskurve ved statisk utmatting
Konklusjon
Forslag til videre arbeid
Litteraturliste
Appendix
Appendix Resultat fiberinnhold
Appendix Stress Rupture proslashvegeometri
Appendix Dynamisk utmatting proslashvegeometri
Appendix Statisk og deretter dynamisk utmatting proslashvegeometri
AME 6000 INF premium marine resin is a preaccelerated non-thixotropic epoxyvinyl ester based infusion resin AME 6000 INF resin is used in construction of highperformance marine composites offering
- Superior laminate strength- High heat resistance- Good surface quality- Excellent hydrolysis resistance
Typical liquid resinproperties
Property at 23 C Value Unit MethodViscosity Brookfield (5 rpm) 250 mPas ISO 2555Viscosity Cone amp Plate 250 mPas ISO 2884Styrene content 35 SFS 4864Geltime (15Norox MCP-75) 35 min D006Geltime (03NLC-10+15Norox MCP-75) 120 min D006(See Additional information)
Typical cured resinproperties
Property Value Unit MethodPostcured for 2h at 60 CTensile Strength 81 MPa ASTM D-638Tensile Modulus 35 GPa ASTM D-638Tensile Elongation 42 ASTM D-638Flexural Strength 131 MPa ASTM D-790Flexural Modulus 37 GPa ASTM D-790Heat Deflection Temperature 79 C ASTM D-648 Postcured for 2 hours at 138 C Tensile Strength 89 MPa ASTM D-638Tensile Modulus 37 GPa ASTM D-638Tensile Elongation 35 ASTM D-638Flexural Strength 137 MPa ASTM D-790Flexural Modulus 38 GPa ASTM D-790Heat Deflection Temperature 124 C ASTM D-648
Application and use AME 6000 INF resin is especially recommended for marine applications using theinfusion process AME 6000 INF is designed as a premium resin for highperformance off-shore motor and sailing yachts that remain in the water for anextended period of time
Ashland is committed to continuous evolution oftechnology and service solutions that promote health safetyand environmental protection around the world
reg Registered trademark and trade trademark of Ashland Inc Registered service mark of the American Chemistry Council
AME 6000 INF premium marine resin complies with Lloyds Register of Shippingrules for construction of small crafts
Additional information For more information on curing characteristics of AME 6000 INF infusion resin andadjustment of inhibitor (NLC-10) and peroxide (MCP-75) levels for optimal curingplease contact your Ashland representative
Handling and storage It is highly recommended that all material is stored at stable temperature under 20C preferably indoors and away from sunlight Prolonged storage outside ofrecommended conditions can influence liquid resin properties like viscosity and geltime It is also strongly recommended to mix resin thoroughly before use Shelf lifeof AME 6000 INF is three (3) months
Notice All information presented herein is believed to be accurate and reliable and isoffered solely for your consideration investigation and verification The informationis not to be taken as an express or implied warranty or representation for whichAshland assumes legal responsibility Any warranties including warranties ofmerchantability or non-infringement of intellectual property rights of third partiesare herewith expressly excluded
Since the users product formulations specific use applications and conditions ofuse are beyond the control of Ashland Ashland makes no warranty orrepresentation regarding the results which may be obtained by the user It shall bethe responsibility of the user to determine the suitability of any of the productsmentioned for the users specific application
Ashland requests that the customer reads understands and complies with theinformation contained herein and the current Material Safety Data Sheet
More information EUROPEAN HEADQUARTERSCNumancia 185 8ordm 1a08034 BarcelonaSPAIN Phone +34 93 206 51 20Fax +34 93 204 13 02
Ashland is committed to continuous evolution oftechnology and service solutions that promote health safetyand environmental protection around the world
reg Registered trademark and trade trademark of Ashland Inc Registered service mark of the American Chemistry Council
SELCOM SRL via della Torre n 17 31010 FREGONA (TV) ITALY phone +39 0438 585166 modem fax +39 0438 585172 manual fax +39 0438 916049
cap soc EURO 10149000 cod fisc e pi IT 02369430265 trib Treviso n 33642 reg soc cciaa Treviso n 206094 M estero TV 028944 E-mail infoselcom-srlcom
MULTIAXIAL TECHNOLOGY (NCF) unidirectional amp stitched multiaxial fabrics in glass carbon aramid and hybrids for the composite industry internet wwwselcom-srlcom
TYPE APPROVED PRODUCT ndash CERTIFICATE NO K-4015
Confidentiality Statement The information data and charts embodied in this Technical Data Sheet (TDS) are strictly confidential and are supplied on the understanding that they will be held confidentially and not disclosed to third parties without the prior written consent of Selcom srl with registered office in 31010 Fregona (TV) ITALY-Via Della Torre no 17 ndashFor further info please contact Selcom srl at infoselcom-srlcom or fax to no +39 0438 58 51 72 91 60 49 SELCOM Srl is a weaver of technical textiles from continuous filaments (rovings) All information supplied by or on behalf of SELCOM Srl in relation to its products whether in the nature of data recommendations or otherwise has been given in good faith and in compliance with technical and commercial information supplied by raw materials (fibre) manufacturers All information aforementioned are supported by its own experience and believed reliable but SELCOM Srl declines all responsibility in respect of the application processing ore use of the aforementioned information or any consequence thereof The buyer undertakes all liability in respect of the application processing or use of the aforementioned information or product whose quality and other properties he shall verify or any consequence thereof SELCOM Srl believes that it is the user that shall determine the suitability of a product for its end-use and the user that assures all liability in connection therewith M10-1-02DOC Ed01-Rev00-120510
Technical Data Sheet
PRODUCT NAME UNIEUNIEUNIEUNIE1200M1200M1200M1200M100100100100 Unidirectional fabric 0ordm in ldquoErdquo glass
Codice 01111001200
Characteristics for fabric lunghezza rotolo - standard roll length mtl 50 plusmn 1 mtl
larghezza rotolo - standard roll width mm 1270 plusmn 10 mm
peso netto rotolo - net roll weight Kg 865 plusmn 3
allungamento a rottura mdash elongation at break 35 - 4
Determined from resin impregnated rovings according to ASTM D-2343These informations can be used for material selection purposes only Quality Assurance Fregona ligrave 180113 Ing Giovanni Fardin
NB THIS DOCUMENT IS COMPUTER GENERATED AND ITrsquoS VALID WITHOUT SIGNATURE
angle areal weight areal weight
tolerance grmsup2 tolerance
0ordm - L4 83 8 plusmn 3
0ordm plusmn 1ordm L4 4800 - 2400 1200 plusmn 3
90ordm plusmn 1ordm L4 300 50 plusmn 3
random - L4 2600 100 plusmn 3
- - 1358 plusmn 3
layers plan texfiber
Polyester yarn
TOTAL grmsup2
E glass PPG Roving 2002
E glass PPG Roving 2002
E glass PPG Roving 7864
59
Forord
Sammendrag
Innhold
Figurliste
Tabelliste
Innledning
Bakgrunn for oppgaven
Problemomraringde og forskersposlashrsmaringl
Avgrensing av masteroppgaven
Masteroppgavens oppbygning
Metode
Litteraturstudie
Laboratorieforsoslashk
Validitet og reliabilitet
Teori
Regler og forskrifter
Utmatting i fiberkompositter
S-N kurven
Miner - Palmgrens delskadehypotese
Utmatting i et lamina med last parallelt med fibrene
Reduksjon av statisk styrke grunnet permanent statisk belastning
Reduksjon av statisk styrke grunnet dynamisk belastning S-N kurven
Analyse av sammenhenger
Lineaeligr regresjon
Hvor god er modellen
Plateproduksjon paring NORSAFE
Resininjesering
Proslashvelegemer
Testmaskiner
Dynamisk strekkproslashvemaskin
Statisk strekkproslashvemaskin
Bestemmelse av fiberinnhold og lagoppbygging
Fiberinnhold prosedyre
Lagoppbygging
Teoretisk tykkelse
Resultat og analyse
Strekkfasthet
Stress rupture
Stress rupture basert paring maringlt toslashyning
Stress rupture basert paring estimert toslashyning
Lineaeligr regresjon av stress rupture
Utvikling av S-N kurve
Lineaeligr regresjon av dynamisk utmatting
Endring av dynamisk regresjonskurve ved statisk utmatting
Konklusjon
Forslag til videre arbeid
Litteraturliste
Appendix
Appendix Resultat fiberinnhold
Appendix Stress Rupture proslashvegeometri
Appendix Dynamisk utmatting proslashvegeometri
Appendix Statisk og deretter dynamisk utmatting proslashvegeometri
AME 6000 INF premium marine resin is a preaccelerated non-thixotropic epoxyvinyl ester based infusion resin AME 6000 INF resin is used in construction of highperformance marine composites offering
- Superior laminate strength- High heat resistance- Good surface quality- Excellent hydrolysis resistance
Typical liquid resinproperties
Property at 23 C Value Unit MethodViscosity Brookfield (5 rpm) 250 mPas ISO 2555Viscosity Cone amp Plate 250 mPas ISO 2884Styrene content 35 SFS 4864Geltime (15Norox MCP-75) 35 min D006Geltime (03NLC-10+15Norox MCP-75) 120 min D006(See Additional information)
Typical cured resinproperties
Property Value Unit MethodPostcured for 2h at 60 CTensile Strength 81 MPa ASTM D-638Tensile Modulus 35 GPa ASTM D-638Tensile Elongation 42 ASTM D-638Flexural Strength 131 MPa ASTM D-790Flexural Modulus 37 GPa ASTM D-790Heat Deflection Temperature 79 C ASTM D-648 Postcured for 2 hours at 138 C Tensile Strength 89 MPa ASTM D-638Tensile Modulus 37 GPa ASTM D-638Tensile Elongation 35 ASTM D-638Flexural Strength 137 MPa ASTM D-790Flexural Modulus 38 GPa ASTM D-790Heat Deflection Temperature 124 C ASTM D-648
Application and use AME 6000 INF resin is especially recommended for marine applications using theinfusion process AME 6000 INF is designed as a premium resin for highperformance off-shore motor and sailing yachts that remain in the water for anextended period of time
Ashland is committed to continuous evolution oftechnology and service solutions that promote health safetyand environmental protection around the world
reg Registered trademark and trade trademark of Ashland Inc Registered service mark of the American Chemistry Council
AME 6000 INF premium marine resin complies with Lloyds Register of Shippingrules for construction of small crafts
Additional information For more information on curing characteristics of AME 6000 INF infusion resin andadjustment of inhibitor (NLC-10) and peroxide (MCP-75) levels for optimal curingplease contact your Ashland representative
Handling and storage It is highly recommended that all material is stored at stable temperature under 20C preferably indoors and away from sunlight Prolonged storage outside ofrecommended conditions can influence liquid resin properties like viscosity and geltime It is also strongly recommended to mix resin thoroughly before use Shelf lifeof AME 6000 INF is three (3) months
Notice All information presented herein is believed to be accurate and reliable and isoffered solely for your consideration investigation and verification The informationis not to be taken as an express or implied warranty or representation for whichAshland assumes legal responsibility Any warranties including warranties ofmerchantability or non-infringement of intellectual property rights of third partiesare herewith expressly excluded
Since the users product formulations specific use applications and conditions ofuse are beyond the control of Ashland Ashland makes no warranty orrepresentation regarding the results which may be obtained by the user It shall bethe responsibility of the user to determine the suitability of any of the productsmentioned for the users specific application
Ashland requests that the customer reads understands and complies with theinformation contained herein and the current Material Safety Data Sheet
More information EUROPEAN HEADQUARTERSCNumancia 185 8ordm 1a08034 BarcelonaSPAIN Phone +34 93 206 51 20Fax +34 93 204 13 02
Ashland is committed to continuous evolution oftechnology and service solutions that promote health safetyand environmental protection around the world
reg Registered trademark and trade trademark of Ashland Inc Registered service mark of the American Chemistry Council
SELCOM SRL via della Torre n 17 31010 FREGONA (TV) ITALY phone +39 0438 585166 modem fax +39 0438 585172 manual fax +39 0438 916049
cap soc EURO 10149000 cod fisc e pi IT 02369430265 trib Treviso n 33642 reg soc cciaa Treviso n 206094 M estero TV 028944 E-mail infoselcom-srlcom
MULTIAXIAL TECHNOLOGY (NCF) unidirectional amp stitched multiaxial fabrics in glass carbon aramid and hybrids for the composite industry internet wwwselcom-srlcom
TYPE APPROVED PRODUCT ndash CERTIFICATE NO K-4015
Confidentiality Statement The information data and charts embodied in this Technical Data Sheet (TDS) are strictly confidential and are supplied on the understanding that they will be held confidentially and not disclosed to third parties without the prior written consent of Selcom srl with registered office in 31010 Fregona (TV) ITALY-Via Della Torre no 17 ndashFor further info please contact Selcom srl at infoselcom-srlcom or fax to no +39 0438 58 51 72 91 60 49 SELCOM Srl is a weaver of technical textiles from continuous filaments (rovings) All information supplied by or on behalf of SELCOM Srl in relation to its products whether in the nature of data recommendations or otherwise has been given in good faith and in compliance with technical and commercial information supplied by raw materials (fibre) manufacturers All information aforementioned are supported by its own experience and believed reliable but SELCOM Srl declines all responsibility in respect of the application processing ore use of the aforementioned information or any consequence thereof The buyer undertakes all liability in respect of the application processing or use of the aforementioned information or product whose quality and other properties he shall verify or any consequence thereof SELCOM Srl believes that it is the user that shall determine the suitability of a product for its end-use and the user that assures all liability in connection therewith M10-1-02DOC Ed01-Rev00-120510
Technical Data Sheet
PRODUCT NAME UNIEUNIEUNIEUNIE1200M1200M1200M1200M100100100100 Unidirectional fabric 0ordm in ldquoErdquo glass
Codice 01111001200
Characteristics for fabric lunghezza rotolo - standard roll length mtl 50 plusmn 1 mtl
larghezza rotolo - standard roll width mm 1270 plusmn 10 mm
peso netto rotolo - net roll weight Kg 865 plusmn 3
allungamento a rottura mdash elongation at break 35 - 4
Determined from resin impregnated rovings according to ASTM D-2343These informations can be used for material selection purposes only Quality Assurance Fregona ligrave 180113 Ing Giovanni Fardin
NB THIS DOCUMENT IS COMPUTER GENERATED AND ITrsquoS VALID WITHOUT SIGNATURE
angle areal weight areal weight
tolerance grmsup2 tolerance
0ordm - L4 83 8 plusmn 3
0ordm plusmn 1ordm L4 4800 - 2400 1200 plusmn 3
90ordm plusmn 1ordm L4 300 50 plusmn 3
random - L4 2600 100 plusmn 3
- - 1358 plusmn 3
layers plan texfiber
Polyester yarn
TOTAL grmsup2
E glass PPG Roving 2002
E glass PPG Roving 2002
E glass PPG Roving 7864
59
Forord
Sammendrag
Innhold
Figurliste
Tabelliste
Innledning
Bakgrunn for oppgaven
Problemomraringde og forskersposlashrsmaringl
Avgrensing av masteroppgaven
Masteroppgavens oppbygning
Metode
Litteraturstudie
Laboratorieforsoslashk
Validitet og reliabilitet
Teori
Regler og forskrifter
Utmatting i fiberkompositter
S-N kurven
Miner - Palmgrens delskadehypotese
Utmatting i et lamina med last parallelt med fibrene
Reduksjon av statisk styrke grunnet permanent statisk belastning
Reduksjon av statisk styrke grunnet dynamisk belastning S-N kurven
Analyse av sammenhenger
Lineaeligr regresjon
Hvor god er modellen
Plateproduksjon paring NORSAFE
Resininjesering
Proslashvelegemer
Testmaskiner
Dynamisk strekkproslashvemaskin
Statisk strekkproslashvemaskin
Bestemmelse av fiberinnhold og lagoppbygging
Fiberinnhold prosedyre
Lagoppbygging
Teoretisk tykkelse
Resultat og analyse
Strekkfasthet
Stress rupture
Stress rupture basert paring maringlt toslashyning
Stress rupture basert paring estimert toslashyning
Lineaeligr regresjon av stress rupture
Utvikling av S-N kurve
Lineaeligr regresjon av dynamisk utmatting
Endring av dynamisk regresjonskurve ved statisk utmatting
Konklusjon
Forslag til videre arbeid
Litteraturliste
Appendix
Appendix Resultat fiberinnhold
Appendix Stress Rupture proslashvegeometri
Appendix Dynamisk utmatting proslashvegeometri
Appendix Statisk og deretter dynamisk utmatting proslashvegeometri
AME 6000 INF premium marine resin is a preaccelerated non-thixotropic epoxyvinyl ester based infusion resin AME 6000 INF resin is used in construction of highperformance marine composites offering
- Superior laminate strength- High heat resistance- Good surface quality- Excellent hydrolysis resistance
Typical liquid resinproperties
Property at 23 C Value Unit MethodViscosity Brookfield (5 rpm) 250 mPas ISO 2555Viscosity Cone amp Plate 250 mPas ISO 2884Styrene content 35 SFS 4864Geltime (15Norox MCP-75) 35 min D006Geltime (03NLC-10+15Norox MCP-75) 120 min D006(See Additional information)
Typical cured resinproperties
Property Value Unit MethodPostcured for 2h at 60 CTensile Strength 81 MPa ASTM D-638Tensile Modulus 35 GPa ASTM D-638Tensile Elongation 42 ASTM D-638Flexural Strength 131 MPa ASTM D-790Flexural Modulus 37 GPa ASTM D-790Heat Deflection Temperature 79 C ASTM D-648 Postcured for 2 hours at 138 C Tensile Strength 89 MPa ASTM D-638Tensile Modulus 37 GPa ASTM D-638Tensile Elongation 35 ASTM D-638Flexural Strength 137 MPa ASTM D-790Flexural Modulus 38 GPa ASTM D-790Heat Deflection Temperature 124 C ASTM D-648
Application and use AME 6000 INF resin is especially recommended for marine applications using theinfusion process AME 6000 INF is designed as a premium resin for highperformance off-shore motor and sailing yachts that remain in the water for anextended period of time
Ashland is committed to continuous evolution oftechnology and service solutions that promote health safetyand environmental protection around the world
reg Registered trademark and trade trademark of Ashland Inc Registered service mark of the American Chemistry Council
AME 6000 INF premium marine resin complies with Lloyds Register of Shippingrules for construction of small crafts
Additional information For more information on curing characteristics of AME 6000 INF infusion resin andadjustment of inhibitor (NLC-10) and peroxide (MCP-75) levels for optimal curingplease contact your Ashland representative
Handling and storage It is highly recommended that all material is stored at stable temperature under 20C preferably indoors and away from sunlight Prolonged storage outside ofrecommended conditions can influence liquid resin properties like viscosity and geltime It is also strongly recommended to mix resin thoroughly before use Shelf lifeof AME 6000 INF is three (3) months
Notice All information presented herein is believed to be accurate and reliable and isoffered solely for your consideration investigation and verification The informationis not to be taken as an express or implied warranty or representation for whichAshland assumes legal responsibility Any warranties including warranties ofmerchantability or non-infringement of intellectual property rights of third partiesare herewith expressly excluded
Since the users product formulations specific use applications and conditions ofuse are beyond the control of Ashland Ashland makes no warranty orrepresentation regarding the results which may be obtained by the user It shall bethe responsibility of the user to determine the suitability of any of the productsmentioned for the users specific application
Ashland requests that the customer reads understands and complies with theinformation contained herein and the current Material Safety Data Sheet
More information EUROPEAN HEADQUARTERSCNumancia 185 8ordm 1a08034 BarcelonaSPAIN Phone +34 93 206 51 20Fax +34 93 204 13 02
Ashland is committed to continuous evolution oftechnology and service solutions that promote health safetyand environmental protection around the world
reg Registered trademark and trade trademark of Ashland Inc Registered service mark of the American Chemistry Council
SELCOM SRL via della Torre n 17 31010 FREGONA (TV) ITALY phone +39 0438 585166 modem fax +39 0438 585172 manual fax +39 0438 916049
cap soc EURO 10149000 cod fisc e pi IT 02369430265 trib Treviso n 33642 reg soc cciaa Treviso n 206094 M estero TV 028944 E-mail infoselcom-srlcom
MULTIAXIAL TECHNOLOGY (NCF) unidirectional amp stitched multiaxial fabrics in glass carbon aramid and hybrids for the composite industry internet wwwselcom-srlcom
TYPE APPROVED PRODUCT ndash CERTIFICATE NO K-4015
Confidentiality Statement The information data and charts embodied in this Technical Data Sheet (TDS) are strictly confidential and are supplied on the understanding that they will be held confidentially and not disclosed to third parties without the prior written consent of Selcom srl with registered office in 31010 Fregona (TV) ITALY-Via Della Torre no 17 ndashFor further info please contact Selcom srl at infoselcom-srlcom or fax to no +39 0438 58 51 72 91 60 49 SELCOM Srl is a weaver of technical textiles from continuous filaments (rovings) All information supplied by or on behalf of SELCOM Srl in relation to its products whether in the nature of data recommendations or otherwise has been given in good faith and in compliance with technical and commercial information supplied by raw materials (fibre) manufacturers All information aforementioned are supported by its own experience and believed reliable but SELCOM Srl declines all responsibility in respect of the application processing ore use of the aforementioned information or any consequence thereof The buyer undertakes all liability in respect of the application processing or use of the aforementioned information or product whose quality and other properties he shall verify or any consequence thereof SELCOM Srl believes that it is the user that shall determine the suitability of a product for its end-use and the user that assures all liability in connection therewith M10-1-02DOC Ed01-Rev00-120510
Technical Data Sheet
PRODUCT NAME UNIEUNIEUNIEUNIE1200M1200M1200M1200M100100100100 Unidirectional fabric 0ordm in ldquoErdquo glass
Codice 01111001200
Characteristics for fabric lunghezza rotolo - standard roll length mtl 50 plusmn 1 mtl
larghezza rotolo - standard roll width mm 1270 plusmn 10 mm
peso netto rotolo - net roll weight Kg 865 plusmn 3
allungamento a rottura mdash elongation at break 35 - 4
Determined from resin impregnated rovings according to ASTM D-2343These informations can be used for material selection purposes only Quality Assurance Fregona ligrave 180113 Ing Giovanni Fardin
NB THIS DOCUMENT IS COMPUTER GENERATED AND ITrsquoS VALID WITHOUT SIGNATURE
angle areal weight areal weight
tolerance grmsup2 tolerance
0ordm - L4 83 8 plusmn 3
0ordm plusmn 1ordm L4 4800 - 2400 1200 plusmn 3
90ordm plusmn 1ordm L4 300 50 plusmn 3
random - L4 2600 100 plusmn 3
- - 1358 plusmn 3
layers plan texfiber
Polyester yarn
TOTAL grmsup2
E glass PPG Roving 2002
E glass PPG Roving 2002
E glass PPG Roving 7864
59
Forord
Sammendrag
Innhold
Figurliste
Tabelliste
Innledning
Bakgrunn for oppgaven
Problemomraringde og forskersposlashrsmaringl
Avgrensing av masteroppgaven
Masteroppgavens oppbygning
Metode
Litteraturstudie
Laboratorieforsoslashk
Validitet og reliabilitet
Teori
Regler og forskrifter
Utmatting i fiberkompositter
S-N kurven
Miner - Palmgrens delskadehypotese
Utmatting i et lamina med last parallelt med fibrene
Reduksjon av statisk styrke grunnet permanent statisk belastning
Reduksjon av statisk styrke grunnet dynamisk belastning S-N kurven
Analyse av sammenhenger
Lineaeligr regresjon
Hvor god er modellen
Plateproduksjon paring NORSAFE
Resininjesering
Proslashvelegemer
Testmaskiner
Dynamisk strekkproslashvemaskin
Statisk strekkproslashvemaskin
Bestemmelse av fiberinnhold og lagoppbygging
Fiberinnhold prosedyre
Lagoppbygging
Teoretisk tykkelse
Resultat og analyse
Strekkfasthet
Stress rupture
Stress rupture basert paring maringlt toslashyning
Stress rupture basert paring estimert toslashyning
Lineaeligr regresjon av stress rupture
Utvikling av S-N kurve
Lineaeligr regresjon av dynamisk utmatting
Endring av dynamisk regresjonskurve ved statisk utmatting
Konklusjon
Forslag til videre arbeid
Litteraturliste
Appendix
Appendix Resultat fiberinnhold
Appendix Stress Rupture proslashvegeometri
Appendix Dynamisk utmatting proslashvegeometri
Appendix Statisk og deretter dynamisk utmatting proslashvegeometri
AME 6000 INF premium marine resin is a preaccelerated non-thixotropic epoxyvinyl ester based infusion resin AME 6000 INF resin is used in construction of highperformance marine composites offering
- Superior laminate strength- High heat resistance- Good surface quality- Excellent hydrolysis resistance
Typical liquid resinproperties
Property at 23 C Value Unit MethodViscosity Brookfield (5 rpm) 250 mPas ISO 2555Viscosity Cone amp Plate 250 mPas ISO 2884Styrene content 35 SFS 4864Geltime (15Norox MCP-75) 35 min D006Geltime (03NLC-10+15Norox MCP-75) 120 min D006(See Additional information)
Typical cured resinproperties
Property Value Unit MethodPostcured for 2h at 60 CTensile Strength 81 MPa ASTM D-638Tensile Modulus 35 GPa ASTM D-638Tensile Elongation 42 ASTM D-638Flexural Strength 131 MPa ASTM D-790Flexural Modulus 37 GPa ASTM D-790Heat Deflection Temperature 79 C ASTM D-648 Postcured for 2 hours at 138 C Tensile Strength 89 MPa ASTM D-638Tensile Modulus 37 GPa ASTM D-638Tensile Elongation 35 ASTM D-638Flexural Strength 137 MPa ASTM D-790Flexural Modulus 38 GPa ASTM D-790Heat Deflection Temperature 124 C ASTM D-648
Application and use AME 6000 INF resin is especially recommended for marine applications using theinfusion process AME 6000 INF is designed as a premium resin for highperformance off-shore motor and sailing yachts that remain in the water for anextended period of time
Ashland is committed to continuous evolution oftechnology and service solutions that promote health safetyand environmental protection around the world
reg Registered trademark and trade trademark of Ashland Inc Registered service mark of the American Chemistry Council
AME 6000 INF premium marine resin complies with Lloyds Register of Shippingrules for construction of small crafts
Additional information For more information on curing characteristics of AME 6000 INF infusion resin andadjustment of inhibitor (NLC-10) and peroxide (MCP-75) levels for optimal curingplease contact your Ashland representative
Handling and storage It is highly recommended that all material is stored at stable temperature under 20C preferably indoors and away from sunlight Prolonged storage outside ofrecommended conditions can influence liquid resin properties like viscosity and geltime It is also strongly recommended to mix resin thoroughly before use Shelf lifeof AME 6000 INF is three (3) months
Notice All information presented herein is believed to be accurate and reliable and isoffered solely for your consideration investigation and verification The informationis not to be taken as an express or implied warranty or representation for whichAshland assumes legal responsibility Any warranties including warranties ofmerchantability or non-infringement of intellectual property rights of third partiesare herewith expressly excluded
Since the users product formulations specific use applications and conditions ofuse are beyond the control of Ashland Ashland makes no warranty orrepresentation regarding the results which may be obtained by the user It shall bethe responsibility of the user to determine the suitability of any of the productsmentioned for the users specific application
Ashland requests that the customer reads understands and complies with theinformation contained herein and the current Material Safety Data Sheet
More information EUROPEAN HEADQUARTERSCNumancia 185 8ordm 1a08034 BarcelonaSPAIN Phone +34 93 206 51 20Fax +34 93 204 13 02
Ashland is committed to continuous evolution oftechnology and service solutions that promote health safetyand environmental protection around the world
reg Registered trademark and trade trademark of Ashland Inc Registered service mark of the American Chemistry Council
SELCOM SRL via della Torre n 17 31010 FREGONA (TV) ITALY phone +39 0438 585166 modem fax +39 0438 585172 manual fax +39 0438 916049
cap soc EURO 10149000 cod fisc e pi IT 02369430265 trib Treviso n 33642 reg soc cciaa Treviso n 206094 M estero TV 028944 E-mail infoselcom-srlcom
MULTIAXIAL TECHNOLOGY (NCF) unidirectional amp stitched multiaxial fabrics in glass carbon aramid and hybrids for the composite industry internet wwwselcom-srlcom
TYPE APPROVED PRODUCT ndash CERTIFICATE NO K-4015
Confidentiality Statement The information data and charts embodied in this Technical Data Sheet (TDS) are strictly confidential and are supplied on the understanding that they will be held confidentially and not disclosed to third parties without the prior written consent of Selcom srl with registered office in 31010 Fregona (TV) ITALY-Via Della Torre no 17 ndashFor further info please contact Selcom srl at infoselcom-srlcom or fax to no +39 0438 58 51 72 91 60 49 SELCOM Srl is a weaver of technical textiles from continuous filaments (rovings) All information supplied by or on behalf of SELCOM Srl in relation to its products whether in the nature of data recommendations or otherwise has been given in good faith and in compliance with technical and commercial information supplied by raw materials (fibre) manufacturers All information aforementioned are supported by its own experience and believed reliable but SELCOM Srl declines all responsibility in respect of the application processing ore use of the aforementioned information or any consequence thereof The buyer undertakes all liability in respect of the application processing or use of the aforementioned information or product whose quality and other properties he shall verify or any consequence thereof SELCOM Srl believes that it is the user that shall determine the suitability of a product for its end-use and the user that assures all liability in connection therewith M10-1-02DOC Ed01-Rev00-120510
Technical Data Sheet
PRODUCT NAME UNIEUNIEUNIEUNIE1200M1200M1200M1200M100100100100 Unidirectional fabric 0ordm in ldquoErdquo glass
Codice 01111001200
Characteristics for fabric lunghezza rotolo - standard roll length mtl 50 plusmn 1 mtl
larghezza rotolo - standard roll width mm 1270 plusmn 10 mm
peso netto rotolo - net roll weight Kg 865 plusmn 3
allungamento a rottura mdash elongation at break 35 - 4
Determined from resin impregnated rovings according to ASTM D-2343These informations can be used for material selection purposes only Quality Assurance Fregona ligrave 180113 Ing Giovanni Fardin
NB THIS DOCUMENT IS COMPUTER GENERATED AND ITrsquoS VALID WITHOUT SIGNATURE
angle areal weight areal weight
tolerance grmsup2 tolerance
0ordm - L4 83 8 plusmn 3
0ordm plusmn 1ordm L4 4800 - 2400 1200 plusmn 3
90ordm plusmn 1ordm L4 300 50 plusmn 3
random - L4 2600 100 plusmn 3
- - 1358 plusmn 3
layers plan texfiber
Polyester yarn
TOTAL grmsup2
E glass PPG Roving 2002
E glass PPG Roving 2002
E glass PPG Roving 7864
59
Forord
Sammendrag
Innhold
Figurliste
Tabelliste
Innledning
Bakgrunn for oppgaven
Problemomraringde og forskersposlashrsmaringl
Avgrensing av masteroppgaven
Masteroppgavens oppbygning
Metode
Litteraturstudie
Laboratorieforsoslashk
Validitet og reliabilitet
Teori
Regler og forskrifter
Utmatting i fiberkompositter
S-N kurven
Miner - Palmgrens delskadehypotese
Utmatting i et lamina med last parallelt med fibrene
Reduksjon av statisk styrke grunnet permanent statisk belastning
Reduksjon av statisk styrke grunnet dynamisk belastning S-N kurven
Analyse av sammenhenger
Lineaeligr regresjon
Hvor god er modellen
Plateproduksjon paring NORSAFE
Resininjesering
Proslashvelegemer
Testmaskiner
Dynamisk strekkproslashvemaskin
Statisk strekkproslashvemaskin
Bestemmelse av fiberinnhold og lagoppbygging
Fiberinnhold prosedyre
Lagoppbygging
Teoretisk tykkelse
Resultat og analyse
Strekkfasthet
Stress rupture
Stress rupture basert paring maringlt toslashyning
Stress rupture basert paring estimert toslashyning
Lineaeligr regresjon av stress rupture
Utvikling av S-N kurve
Lineaeligr regresjon av dynamisk utmatting
Endring av dynamisk regresjonskurve ved statisk utmatting
Konklusjon
Forslag til videre arbeid
Litteraturliste
Appendix
Appendix Resultat fiberinnhold
Appendix Stress Rupture proslashvegeometri
Appendix Dynamisk utmatting proslashvegeometri
Appendix Statisk og deretter dynamisk utmatting proslashvegeometri
AME 6000 INF premium marine resin is a preaccelerated non-thixotropic epoxyvinyl ester based infusion resin AME 6000 INF resin is used in construction of highperformance marine composites offering
- Superior laminate strength- High heat resistance- Good surface quality- Excellent hydrolysis resistance
Typical liquid resinproperties
Property at 23 C Value Unit MethodViscosity Brookfield (5 rpm) 250 mPas ISO 2555Viscosity Cone amp Plate 250 mPas ISO 2884Styrene content 35 SFS 4864Geltime (15Norox MCP-75) 35 min D006Geltime (03NLC-10+15Norox MCP-75) 120 min D006(See Additional information)
Typical cured resinproperties
Property Value Unit MethodPostcured for 2h at 60 CTensile Strength 81 MPa ASTM D-638Tensile Modulus 35 GPa ASTM D-638Tensile Elongation 42 ASTM D-638Flexural Strength 131 MPa ASTM D-790Flexural Modulus 37 GPa ASTM D-790Heat Deflection Temperature 79 C ASTM D-648 Postcured for 2 hours at 138 C Tensile Strength 89 MPa ASTM D-638Tensile Modulus 37 GPa ASTM D-638Tensile Elongation 35 ASTM D-638Flexural Strength 137 MPa ASTM D-790Flexural Modulus 38 GPa ASTM D-790Heat Deflection Temperature 124 C ASTM D-648
Application and use AME 6000 INF resin is especially recommended for marine applications using theinfusion process AME 6000 INF is designed as a premium resin for highperformance off-shore motor and sailing yachts that remain in the water for anextended period of time
Ashland is committed to continuous evolution oftechnology and service solutions that promote health safetyand environmental protection around the world
reg Registered trademark and trade trademark of Ashland Inc Registered service mark of the American Chemistry Council
AME 6000 INF premium marine resin complies with Lloyds Register of Shippingrules for construction of small crafts
Additional information For more information on curing characteristics of AME 6000 INF infusion resin andadjustment of inhibitor (NLC-10) and peroxide (MCP-75) levels for optimal curingplease contact your Ashland representative
Handling and storage It is highly recommended that all material is stored at stable temperature under 20C preferably indoors and away from sunlight Prolonged storage outside ofrecommended conditions can influence liquid resin properties like viscosity and geltime It is also strongly recommended to mix resin thoroughly before use Shelf lifeof AME 6000 INF is three (3) months
Notice All information presented herein is believed to be accurate and reliable and isoffered solely for your consideration investigation and verification The informationis not to be taken as an express or implied warranty or representation for whichAshland assumes legal responsibility Any warranties including warranties ofmerchantability or non-infringement of intellectual property rights of third partiesare herewith expressly excluded
Since the users product formulations specific use applications and conditions ofuse are beyond the control of Ashland Ashland makes no warranty orrepresentation regarding the results which may be obtained by the user It shall bethe responsibility of the user to determine the suitability of any of the productsmentioned for the users specific application
Ashland requests that the customer reads understands and complies with theinformation contained herein and the current Material Safety Data Sheet
More information EUROPEAN HEADQUARTERSCNumancia 185 8ordm 1a08034 BarcelonaSPAIN Phone +34 93 206 51 20Fax +34 93 204 13 02
Ashland is committed to continuous evolution oftechnology and service solutions that promote health safetyand environmental protection around the world
reg Registered trademark and trade trademark of Ashland Inc Registered service mark of the American Chemistry Council
SELCOM SRL via della Torre n 17 31010 FREGONA (TV) ITALY phone +39 0438 585166 modem fax +39 0438 585172 manual fax +39 0438 916049
cap soc EURO 10149000 cod fisc e pi IT 02369430265 trib Treviso n 33642 reg soc cciaa Treviso n 206094 M estero TV 028944 E-mail infoselcom-srlcom
MULTIAXIAL TECHNOLOGY (NCF) unidirectional amp stitched multiaxial fabrics in glass carbon aramid and hybrids for the composite industry internet wwwselcom-srlcom
TYPE APPROVED PRODUCT ndash CERTIFICATE NO K-4015
Confidentiality Statement The information data and charts embodied in this Technical Data Sheet (TDS) are strictly confidential and are supplied on the understanding that they will be held confidentially and not disclosed to third parties without the prior written consent of Selcom srl with registered office in 31010 Fregona (TV) ITALY-Via Della Torre no 17 ndashFor further info please contact Selcom srl at infoselcom-srlcom or fax to no +39 0438 58 51 72 91 60 49 SELCOM Srl is a weaver of technical textiles from continuous filaments (rovings) All information supplied by or on behalf of SELCOM Srl in relation to its products whether in the nature of data recommendations or otherwise has been given in good faith and in compliance with technical and commercial information supplied by raw materials (fibre) manufacturers All information aforementioned are supported by its own experience and believed reliable but SELCOM Srl declines all responsibility in respect of the application processing ore use of the aforementioned information or any consequence thereof The buyer undertakes all liability in respect of the application processing or use of the aforementioned information or product whose quality and other properties he shall verify or any consequence thereof SELCOM Srl believes that it is the user that shall determine the suitability of a product for its end-use and the user that assures all liability in connection therewith M10-1-02DOC Ed01-Rev00-120510
Technical Data Sheet
PRODUCT NAME UNIEUNIEUNIEUNIE1200M1200M1200M1200M100100100100 Unidirectional fabric 0ordm in ldquoErdquo glass
Codice 01111001200
Characteristics for fabric lunghezza rotolo - standard roll length mtl 50 plusmn 1 mtl
larghezza rotolo - standard roll width mm 1270 plusmn 10 mm
peso netto rotolo - net roll weight Kg 865 plusmn 3
allungamento a rottura mdash elongation at break 35 - 4
Determined from resin impregnated rovings according to ASTM D-2343These informations can be used for material selection purposes only Quality Assurance Fregona ligrave 180113 Ing Giovanni Fardin
NB THIS DOCUMENT IS COMPUTER GENERATED AND ITrsquoS VALID WITHOUT SIGNATURE
angle areal weight areal weight
tolerance grmsup2 tolerance
0ordm - L4 83 8 plusmn 3
0ordm plusmn 1ordm L4 4800 - 2400 1200 plusmn 3
90ordm plusmn 1ordm L4 300 50 plusmn 3
random - L4 2600 100 plusmn 3
- - 1358 plusmn 3
layers plan texfiber
Polyester yarn
TOTAL grmsup2
E glass PPG Roving 2002
E glass PPG Roving 2002
E glass PPG Roving 7864
59
Forord
Sammendrag
Innhold
Figurliste
Tabelliste
Innledning
Bakgrunn for oppgaven
Problemomraringde og forskersposlashrsmaringl
Avgrensing av masteroppgaven
Masteroppgavens oppbygning
Metode
Litteraturstudie
Laboratorieforsoslashk
Validitet og reliabilitet
Teori
Regler og forskrifter
Utmatting i fiberkompositter
S-N kurven
Miner - Palmgrens delskadehypotese
Utmatting i et lamina med last parallelt med fibrene
Reduksjon av statisk styrke grunnet permanent statisk belastning
Reduksjon av statisk styrke grunnet dynamisk belastning S-N kurven
Analyse av sammenhenger
Lineaeligr regresjon
Hvor god er modellen
Plateproduksjon paring NORSAFE
Resininjesering
Proslashvelegemer
Testmaskiner
Dynamisk strekkproslashvemaskin
Statisk strekkproslashvemaskin
Bestemmelse av fiberinnhold og lagoppbygging
Fiberinnhold prosedyre
Lagoppbygging
Teoretisk tykkelse
Resultat og analyse
Strekkfasthet
Stress rupture
Stress rupture basert paring maringlt toslashyning
Stress rupture basert paring estimert toslashyning
Lineaeligr regresjon av stress rupture
Utvikling av S-N kurve
Lineaeligr regresjon av dynamisk utmatting
Endring av dynamisk regresjonskurve ved statisk utmatting
Konklusjon
Forslag til videre arbeid
Litteraturliste
Appendix
Appendix Resultat fiberinnhold
Appendix Stress Rupture proslashvegeometri
Appendix Dynamisk utmatting proslashvegeometri
Appendix Statisk og deretter dynamisk utmatting proslashvegeometri
AME 6000 INF premium marine resin is a preaccelerated non-thixotropic epoxyvinyl ester based infusion resin AME 6000 INF resin is used in construction of highperformance marine composites offering
- Superior laminate strength- High heat resistance- Good surface quality- Excellent hydrolysis resistance
Typical liquid resinproperties
Property at 23 C Value Unit MethodViscosity Brookfield (5 rpm) 250 mPas ISO 2555Viscosity Cone amp Plate 250 mPas ISO 2884Styrene content 35 SFS 4864Geltime (15Norox MCP-75) 35 min D006Geltime (03NLC-10+15Norox MCP-75) 120 min D006(See Additional information)
Typical cured resinproperties
Property Value Unit MethodPostcured for 2h at 60 CTensile Strength 81 MPa ASTM D-638Tensile Modulus 35 GPa ASTM D-638Tensile Elongation 42 ASTM D-638Flexural Strength 131 MPa ASTM D-790Flexural Modulus 37 GPa ASTM D-790Heat Deflection Temperature 79 C ASTM D-648 Postcured for 2 hours at 138 C Tensile Strength 89 MPa ASTM D-638Tensile Modulus 37 GPa ASTM D-638Tensile Elongation 35 ASTM D-638Flexural Strength 137 MPa ASTM D-790Flexural Modulus 38 GPa ASTM D-790Heat Deflection Temperature 124 C ASTM D-648
Application and use AME 6000 INF resin is especially recommended for marine applications using theinfusion process AME 6000 INF is designed as a premium resin for highperformance off-shore motor and sailing yachts that remain in the water for anextended period of time
Ashland is committed to continuous evolution oftechnology and service solutions that promote health safetyand environmental protection around the world
reg Registered trademark and trade trademark of Ashland Inc Registered service mark of the American Chemistry Council
AME 6000 INF premium marine resin complies with Lloyds Register of Shippingrules for construction of small crafts
Additional information For more information on curing characteristics of AME 6000 INF infusion resin andadjustment of inhibitor (NLC-10) and peroxide (MCP-75) levels for optimal curingplease contact your Ashland representative
Handling and storage It is highly recommended that all material is stored at stable temperature under 20C preferably indoors and away from sunlight Prolonged storage outside ofrecommended conditions can influence liquid resin properties like viscosity and geltime It is also strongly recommended to mix resin thoroughly before use Shelf lifeof AME 6000 INF is three (3) months
Notice All information presented herein is believed to be accurate and reliable and isoffered solely for your consideration investigation and verification The informationis not to be taken as an express or implied warranty or representation for whichAshland assumes legal responsibility Any warranties including warranties ofmerchantability or non-infringement of intellectual property rights of third partiesare herewith expressly excluded
Since the users product formulations specific use applications and conditions ofuse are beyond the control of Ashland Ashland makes no warranty orrepresentation regarding the results which may be obtained by the user It shall bethe responsibility of the user to determine the suitability of any of the productsmentioned for the users specific application
Ashland requests that the customer reads understands and complies with theinformation contained herein and the current Material Safety Data Sheet
More information EUROPEAN HEADQUARTERSCNumancia 185 8ordm 1a08034 BarcelonaSPAIN Phone +34 93 206 51 20Fax +34 93 204 13 02
Ashland is committed to continuous evolution oftechnology and service solutions that promote health safetyand environmental protection around the world
reg Registered trademark and trade trademark of Ashland Inc Registered service mark of the American Chemistry Council
SELCOM SRL via della Torre n 17 31010 FREGONA (TV) ITALY phone +39 0438 585166 modem fax +39 0438 585172 manual fax +39 0438 916049
cap soc EURO 10149000 cod fisc e pi IT 02369430265 trib Treviso n 33642 reg soc cciaa Treviso n 206094 M estero TV 028944 E-mail infoselcom-srlcom
MULTIAXIAL TECHNOLOGY (NCF) unidirectional amp stitched multiaxial fabrics in glass carbon aramid and hybrids for the composite industry internet wwwselcom-srlcom
TYPE APPROVED PRODUCT ndash CERTIFICATE NO K-4015
Confidentiality Statement The information data and charts embodied in this Technical Data Sheet (TDS) are strictly confidential and are supplied on the understanding that they will be held confidentially and not disclosed to third parties without the prior written consent of Selcom srl with registered office in 31010 Fregona (TV) ITALY-Via Della Torre no 17 ndashFor further info please contact Selcom srl at infoselcom-srlcom or fax to no +39 0438 58 51 72 91 60 49 SELCOM Srl is a weaver of technical textiles from continuous filaments (rovings) All information supplied by or on behalf of SELCOM Srl in relation to its products whether in the nature of data recommendations or otherwise has been given in good faith and in compliance with technical and commercial information supplied by raw materials (fibre) manufacturers All information aforementioned are supported by its own experience and believed reliable but SELCOM Srl declines all responsibility in respect of the application processing ore use of the aforementioned information or any consequence thereof The buyer undertakes all liability in respect of the application processing or use of the aforementioned information or product whose quality and other properties he shall verify or any consequence thereof SELCOM Srl believes that it is the user that shall determine the suitability of a product for its end-use and the user that assures all liability in connection therewith M10-1-02DOC Ed01-Rev00-120510
Technical Data Sheet
PRODUCT NAME UNIEUNIEUNIEUNIE1200M1200M1200M1200M100100100100 Unidirectional fabric 0ordm in ldquoErdquo glass
Codice 01111001200
Characteristics for fabric lunghezza rotolo - standard roll length mtl 50 plusmn 1 mtl
larghezza rotolo - standard roll width mm 1270 plusmn 10 mm
peso netto rotolo - net roll weight Kg 865 plusmn 3
allungamento a rottura mdash elongation at break 35 - 4
Determined from resin impregnated rovings according to ASTM D-2343These informations can be used for material selection purposes only Quality Assurance Fregona ligrave 180113 Ing Giovanni Fardin
NB THIS DOCUMENT IS COMPUTER GENERATED AND ITrsquoS VALID WITHOUT SIGNATURE
angle areal weight areal weight
tolerance grmsup2 tolerance
0ordm - L4 83 8 plusmn 3
0ordm plusmn 1ordm L4 4800 - 2400 1200 plusmn 3
90ordm plusmn 1ordm L4 300 50 plusmn 3
random - L4 2600 100 plusmn 3
- - 1358 plusmn 3
layers plan texfiber
Polyester yarn
TOTAL grmsup2
E glass PPG Roving 2002
E glass PPG Roving 2002
E glass PPG Roving 7864
59
Forord
Sammendrag
Innhold
Figurliste
Tabelliste
Innledning
Bakgrunn for oppgaven
Problemomraringde og forskersposlashrsmaringl
Avgrensing av masteroppgaven
Masteroppgavens oppbygning
Metode
Litteraturstudie
Laboratorieforsoslashk
Validitet og reliabilitet
Teori
Regler og forskrifter
Utmatting i fiberkompositter
S-N kurven
Miner - Palmgrens delskadehypotese
Utmatting i et lamina med last parallelt med fibrene
Reduksjon av statisk styrke grunnet permanent statisk belastning
Reduksjon av statisk styrke grunnet dynamisk belastning S-N kurven
Analyse av sammenhenger
Lineaeligr regresjon
Hvor god er modellen
Plateproduksjon paring NORSAFE
Resininjesering
Proslashvelegemer
Testmaskiner
Dynamisk strekkproslashvemaskin
Statisk strekkproslashvemaskin
Bestemmelse av fiberinnhold og lagoppbygging
Fiberinnhold prosedyre
Lagoppbygging
Teoretisk tykkelse
Resultat og analyse
Strekkfasthet
Stress rupture
Stress rupture basert paring maringlt toslashyning
Stress rupture basert paring estimert toslashyning
Lineaeligr regresjon av stress rupture
Utvikling av S-N kurve
Lineaeligr regresjon av dynamisk utmatting
Endring av dynamisk regresjonskurve ved statisk utmatting
Konklusjon
Forslag til videre arbeid
Litteraturliste
Appendix
Appendix Resultat fiberinnhold
Appendix Stress Rupture proslashvegeometri
Appendix Dynamisk utmatting proslashvegeometri
Appendix Statisk og deretter dynamisk utmatting proslashvegeometri
AME 6000 INF premium marine resin is a preaccelerated non-thixotropic epoxyvinyl ester based infusion resin AME 6000 INF resin is used in construction of highperformance marine composites offering
- Superior laminate strength- High heat resistance- Good surface quality- Excellent hydrolysis resistance
Typical liquid resinproperties
Property at 23 C Value Unit MethodViscosity Brookfield (5 rpm) 250 mPas ISO 2555Viscosity Cone amp Plate 250 mPas ISO 2884Styrene content 35 SFS 4864Geltime (15Norox MCP-75) 35 min D006Geltime (03NLC-10+15Norox MCP-75) 120 min D006(See Additional information)
Typical cured resinproperties
Property Value Unit MethodPostcured for 2h at 60 CTensile Strength 81 MPa ASTM D-638Tensile Modulus 35 GPa ASTM D-638Tensile Elongation 42 ASTM D-638Flexural Strength 131 MPa ASTM D-790Flexural Modulus 37 GPa ASTM D-790Heat Deflection Temperature 79 C ASTM D-648 Postcured for 2 hours at 138 C Tensile Strength 89 MPa ASTM D-638Tensile Modulus 37 GPa ASTM D-638Tensile Elongation 35 ASTM D-638Flexural Strength 137 MPa ASTM D-790Flexural Modulus 38 GPa ASTM D-790Heat Deflection Temperature 124 C ASTM D-648
Application and use AME 6000 INF resin is especially recommended for marine applications using theinfusion process AME 6000 INF is designed as a premium resin for highperformance off-shore motor and sailing yachts that remain in the water for anextended period of time
Ashland is committed to continuous evolution oftechnology and service solutions that promote health safetyand environmental protection around the world
reg Registered trademark and trade trademark of Ashland Inc Registered service mark of the American Chemistry Council
AME 6000 INF premium marine resin complies with Lloyds Register of Shippingrules for construction of small crafts
Additional information For more information on curing characteristics of AME 6000 INF infusion resin andadjustment of inhibitor (NLC-10) and peroxide (MCP-75) levels for optimal curingplease contact your Ashland representative
Handling and storage It is highly recommended that all material is stored at stable temperature under 20C preferably indoors and away from sunlight Prolonged storage outside ofrecommended conditions can influence liquid resin properties like viscosity and geltime It is also strongly recommended to mix resin thoroughly before use Shelf lifeof AME 6000 INF is three (3) months
Notice All information presented herein is believed to be accurate and reliable and isoffered solely for your consideration investigation and verification The informationis not to be taken as an express or implied warranty or representation for whichAshland assumes legal responsibility Any warranties including warranties ofmerchantability or non-infringement of intellectual property rights of third partiesare herewith expressly excluded
Since the users product formulations specific use applications and conditions ofuse are beyond the control of Ashland Ashland makes no warranty orrepresentation regarding the results which may be obtained by the user It shall bethe responsibility of the user to determine the suitability of any of the productsmentioned for the users specific application
Ashland requests that the customer reads understands and complies with theinformation contained herein and the current Material Safety Data Sheet
More information EUROPEAN HEADQUARTERSCNumancia 185 8ordm 1a08034 BarcelonaSPAIN Phone +34 93 206 51 20Fax +34 93 204 13 02
Ashland is committed to continuous evolution oftechnology and service solutions that promote health safetyand environmental protection around the world
reg Registered trademark and trade trademark of Ashland Inc Registered service mark of the American Chemistry Council
SELCOM SRL via della Torre n 17 31010 FREGONA (TV) ITALY phone +39 0438 585166 modem fax +39 0438 585172 manual fax +39 0438 916049
cap soc EURO 10149000 cod fisc e pi IT 02369430265 trib Treviso n 33642 reg soc cciaa Treviso n 206094 M estero TV 028944 E-mail infoselcom-srlcom
MULTIAXIAL TECHNOLOGY (NCF) unidirectional amp stitched multiaxial fabrics in glass carbon aramid and hybrids for the composite industry internet wwwselcom-srlcom
TYPE APPROVED PRODUCT ndash CERTIFICATE NO K-4015
Confidentiality Statement The information data and charts embodied in this Technical Data Sheet (TDS) are strictly confidential and are supplied on the understanding that they will be held confidentially and not disclosed to third parties without the prior written consent of Selcom srl with registered office in 31010 Fregona (TV) ITALY-Via Della Torre no 17 ndashFor further info please contact Selcom srl at infoselcom-srlcom or fax to no +39 0438 58 51 72 91 60 49 SELCOM Srl is a weaver of technical textiles from continuous filaments (rovings) All information supplied by or on behalf of SELCOM Srl in relation to its products whether in the nature of data recommendations or otherwise has been given in good faith and in compliance with technical and commercial information supplied by raw materials (fibre) manufacturers All information aforementioned are supported by its own experience and believed reliable but SELCOM Srl declines all responsibility in respect of the application processing ore use of the aforementioned information or any consequence thereof The buyer undertakes all liability in respect of the application processing or use of the aforementioned information or product whose quality and other properties he shall verify or any consequence thereof SELCOM Srl believes that it is the user that shall determine the suitability of a product for its end-use and the user that assures all liability in connection therewith M10-1-02DOC Ed01-Rev00-120510
Technical Data Sheet
PRODUCT NAME UNIEUNIEUNIEUNIE1200M1200M1200M1200M100100100100 Unidirectional fabric 0ordm in ldquoErdquo glass
Codice 01111001200
Characteristics for fabric lunghezza rotolo - standard roll length mtl 50 plusmn 1 mtl
larghezza rotolo - standard roll width mm 1270 plusmn 10 mm
peso netto rotolo - net roll weight Kg 865 plusmn 3
allungamento a rottura mdash elongation at break 35 - 4
Determined from resin impregnated rovings according to ASTM D-2343These informations can be used for material selection purposes only Quality Assurance Fregona ligrave 180113 Ing Giovanni Fardin
NB THIS DOCUMENT IS COMPUTER GENERATED AND ITrsquoS VALID WITHOUT SIGNATURE
angle areal weight areal weight
tolerance grmsup2 tolerance
0ordm - L4 83 8 plusmn 3
0ordm plusmn 1ordm L4 4800 - 2400 1200 plusmn 3
90ordm plusmn 1ordm L4 300 50 plusmn 3
random - L4 2600 100 plusmn 3
- - 1358 plusmn 3
layers plan texfiber
Polyester yarn
TOTAL grmsup2
E glass PPG Roving 2002
E glass PPG Roving 2002
E glass PPG Roving 7864
59
Forord
Sammendrag
Innhold
Figurliste
Tabelliste
Innledning
Bakgrunn for oppgaven
Problemomraringde og forskersposlashrsmaringl
Avgrensing av masteroppgaven
Masteroppgavens oppbygning
Metode
Litteraturstudie
Laboratorieforsoslashk
Validitet og reliabilitet
Teori
Regler og forskrifter
Utmatting i fiberkompositter
S-N kurven
Miner - Palmgrens delskadehypotese
Utmatting i et lamina med last parallelt med fibrene
Reduksjon av statisk styrke grunnet permanent statisk belastning
Reduksjon av statisk styrke grunnet dynamisk belastning S-N kurven
Analyse av sammenhenger
Lineaeligr regresjon
Hvor god er modellen
Plateproduksjon paring NORSAFE
Resininjesering
Proslashvelegemer
Testmaskiner
Dynamisk strekkproslashvemaskin
Statisk strekkproslashvemaskin
Bestemmelse av fiberinnhold og lagoppbygging
Fiberinnhold prosedyre
Lagoppbygging
Teoretisk tykkelse
Resultat og analyse
Strekkfasthet
Stress rupture
Stress rupture basert paring maringlt toslashyning
Stress rupture basert paring estimert toslashyning
Lineaeligr regresjon av stress rupture
Utvikling av S-N kurve
Lineaeligr regresjon av dynamisk utmatting
Endring av dynamisk regresjonskurve ved statisk utmatting
Konklusjon
Forslag til videre arbeid
Litteraturliste
Appendix
Appendix Resultat fiberinnhold
Appendix Stress Rupture proslashvegeometri
Appendix Dynamisk utmatting proslashvegeometri
Appendix Statisk og deretter dynamisk utmatting proslashvegeometri
AME 6000 INF premium marine resin is a preaccelerated non-thixotropic epoxyvinyl ester based infusion resin AME 6000 INF resin is used in construction of highperformance marine composites offering
- Superior laminate strength- High heat resistance- Good surface quality- Excellent hydrolysis resistance
Typical liquid resinproperties
Property at 23 C Value Unit MethodViscosity Brookfield (5 rpm) 250 mPas ISO 2555Viscosity Cone amp Plate 250 mPas ISO 2884Styrene content 35 SFS 4864Geltime (15Norox MCP-75) 35 min D006Geltime (03NLC-10+15Norox MCP-75) 120 min D006(See Additional information)
Typical cured resinproperties
Property Value Unit MethodPostcured for 2h at 60 CTensile Strength 81 MPa ASTM D-638Tensile Modulus 35 GPa ASTM D-638Tensile Elongation 42 ASTM D-638Flexural Strength 131 MPa ASTM D-790Flexural Modulus 37 GPa ASTM D-790Heat Deflection Temperature 79 C ASTM D-648 Postcured for 2 hours at 138 C Tensile Strength 89 MPa ASTM D-638Tensile Modulus 37 GPa ASTM D-638Tensile Elongation 35 ASTM D-638Flexural Strength 137 MPa ASTM D-790Flexural Modulus 38 GPa ASTM D-790Heat Deflection Temperature 124 C ASTM D-648
Application and use AME 6000 INF resin is especially recommended for marine applications using theinfusion process AME 6000 INF is designed as a premium resin for highperformance off-shore motor and sailing yachts that remain in the water for anextended period of time
Ashland is committed to continuous evolution oftechnology and service solutions that promote health safetyand environmental protection around the world
reg Registered trademark and trade trademark of Ashland Inc Registered service mark of the American Chemistry Council
AME 6000 INF premium marine resin complies with Lloyds Register of Shippingrules for construction of small crafts
Additional information For more information on curing characteristics of AME 6000 INF infusion resin andadjustment of inhibitor (NLC-10) and peroxide (MCP-75) levels for optimal curingplease contact your Ashland representative
Handling and storage It is highly recommended that all material is stored at stable temperature under 20C preferably indoors and away from sunlight Prolonged storage outside ofrecommended conditions can influence liquid resin properties like viscosity and geltime It is also strongly recommended to mix resin thoroughly before use Shelf lifeof AME 6000 INF is three (3) months
Notice All information presented herein is believed to be accurate and reliable and isoffered solely for your consideration investigation and verification The informationis not to be taken as an express or implied warranty or representation for whichAshland assumes legal responsibility Any warranties including warranties ofmerchantability or non-infringement of intellectual property rights of third partiesare herewith expressly excluded
Since the users product formulations specific use applications and conditions ofuse are beyond the control of Ashland Ashland makes no warranty orrepresentation regarding the results which may be obtained by the user It shall bethe responsibility of the user to determine the suitability of any of the productsmentioned for the users specific application
Ashland requests that the customer reads understands and complies with theinformation contained herein and the current Material Safety Data Sheet
More information EUROPEAN HEADQUARTERSCNumancia 185 8ordm 1a08034 BarcelonaSPAIN Phone +34 93 206 51 20Fax +34 93 204 13 02
Ashland is committed to continuous evolution oftechnology and service solutions that promote health safetyand environmental protection around the world
reg Registered trademark and trade trademark of Ashland Inc Registered service mark of the American Chemistry Council
SELCOM SRL via della Torre n 17 31010 FREGONA (TV) ITALY phone +39 0438 585166 modem fax +39 0438 585172 manual fax +39 0438 916049
cap soc EURO 10149000 cod fisc e pi IT 02369430265 trib Treviso n 33642 reg soc cciaa Treviso n 206094 M estero TV 028944 E-mail infoselcom-srlcom
MULTIAXIAL TECHNOLOGY (NCF) unidirectional amp stitched multiaxial fabrics in glass carbon aramid and hybrids for the composite industry internet wwwselcom-srlcom
TYPE APPROVED PRODUCT ndash CERTIFICATE NO K-4015
Confidentiality Statement The information data and charts embodied in this Technical Data Sheet (TDS) are strictly confidential and are supplied on the understanding that they will be held confidentially and not disclosed to third parties without the prior written consent of Selcom srl with registered office in 31010 Fregona (TV) ITALY-Via Della Torre no 17 ndashFor further info please contact Selcom srl at infoselcom-srlcom or fax to no +39 0438 58 51 72 91 60 49 SELCOM Srl is a weaver of technical textiles from continuous filaments (rovings) All information supplied by or on behalf of SELCOM Srl in relation to its products whether in the nature of data recommendations or otherwise has been given in good faith and in compliance with technical and commercial information supplied by raw materials (fibre) manufacturers All information aforementioned are supported by its own experience and believed reliable but SELCOM Srl declines all responsibility in respect of the application processing ore use of the aforementioned information or any consequence thereof The buyer undertakes all liability in respect of the application processing or use of the aforementioned information or product whose quality and other properties he shall verify or any consequence thereof SELCOM Srl believes that it is the user that shall determine the suitability of a product for its end-use and the user that assures all liability in connection therewith M10-1-02DOC Ed01-Rev00-120510
Technical Data Sheet
PRODUCT NAME UNIEUNIEUNIEUNIE1200M1200M1200M1200M100100100100 Unidirectional fabric 0ordm in ldquoErdquo glass
Codice 01111001200
Characteristics for fabric lunghezza rotolo - standard roll length mtl 50 plusmn 1 mtl
larghezza rotolo - standard roll width mm 1270 plusmn 10 mm
peso netto rotolo - net roll weight Kg 865 plusmn 3
allungamento a rottura mdash elongation at break 35 - 4
Determined from resin impregnated rovings according to ASTM D-2343These informations can be used for material selection purposes only Quality Assurance Fregona ligrave 180113 Ing Giovanni Fardin
NB THIS DOCUMENT IS COMPUTER GENERATED AND ITrsquoS VALID WITHOUT SIGNATURE
angle areal weight areal weight
tolerance grmsup2 tolerance
0ordm - L4 83 8 plusmn 3
0ordm plusmn 1ordm L4 4800 - 2400 1200 plusmn 3
90ordm plusmn 1ordm L4 300 50 plusmn 3
random - L4 2600 100 plusmn 3
- - 1358 plusmn 3
layers plan texfiber
Polyester yarn
TOTAL grmsup2
E glass PPG Roving 2002
E glass PPG Roving 2002
E glass PPG Roving 7864
59
Forord
Sammendrag
Innhold
Figurliste
Tabelliste
Innledning
Bakgrunn for oppgaven
Problemomraringde og forskersposlashrsmaringl
Avgrensing av masteroppgaven
Masteroppgavens oppbygning
Metode
Litteraturstudie
Laboratorieforsoslashk
Validitet og reliabilitet
Teori
Regler og forskrifter
Utmatting i fiberkompositter
S-N kurven
Miner - Palmgrens delskadehypotese
Utmatting i et lamina med last parallelt med fibrene
Reduksjon av statisk styrke grunnet permanent statisk belastning
Reduksjon av statisk styrke grunnet dynamisk belastning S-N kurven
Analyse av sammenhenger
Lineaeligr regresjon
Hvor god er modellen
Plateproduksjon paring NORSAFE
Resininjesering
Proslashvelegemer
Testmaskiner
Dynamisk strekkproslashvemaskin
Statisk strekkproslashvemaskin
Bestemmelse av fiberinnhold og lagoppbygging
Fiberinnhold prosedyre
Lagoppbygging
Teoretisk tykkelse
Resultat og analyse
Strekkfasthet
Stress rupture
Stress rupture basert paring maringlt toslashyning
Stress rupture basert paring estimert toslashyning
Lineaeligr regresjon av stress rupture
Utvikling av S-N kurve
Lineaeligr regresjon av dynamisk utmatting
Endring av dynamisk regresjonskurve ved statisk utmatting
Konklusjon
Forslag til videre arbeid
Litteraturliste
Appendix
Appendix Resultat fiberinnhold
Appendix Stress Rupture proslashvegeometri
Appendix Dynamisk utmatting proslashvegeometri
Appendix Statisk og deretter dynamisk utmatting proslashvegeometri
AME 6000 INF premium marine resin is a preaccelerated non-thixotropic epoxyvinyl ester based infusion resin AME 6000 INF resin is used in construction of highperformance marine composites offering
- Superior laminate strength- High heat resistance- Good surface quality- Excellent hydrolysis resistance
Typical liquid resinproperties
Property at 23 C Value Unit MethodViscosity Brookfield (5 rpm) 250 mPas ISO 2555Viscosity Cone amp Plate 250 mPas ISO 2884Styrene content 35 SFS 4864Geltime (15Norox MCP-75) 35 min D006Geltime (03NLC-10+15Norox MCP-75) 120 min D006(See Additional information)
Typical cured resinproperties
Property Value Unit MethodPostcured for 2h at 60 CTensile Strength 81 MPa ASTM D-638Tensile Modulus 35 GPa ASTM D-638Tensile Elongation 42 ASTM D-638Flexural Strength 131 MPa ASTM D-790Flexural Modulus 37 GPa ASTM D-790Heat Deflection Temperature 79 C ASTM D-648 Postcured for 2 hours at 138 C Tensile Strength 89 MPa ASTM D-638Tensile Modulus 37 GPa ASTM D-638Tensile Elongation 35 ASTM D-638Flexural Strength 137 MPa ASTM D-790Flexural Modulus 38 GPa ASTM D-790Heat Deflection Temperature 124 C ASTM D-648
Application and use AME 6000 INF resin is especially recommended for marine applications using theinfusion process AME 6000 INF is designed as a premium resin for highperformance off-shore motor and sailing yachts that remain in the water for anextended period of time
Ashland is committed to continuous evolution oftechnology and service solutions that promote health safetyand environmental protection around the world
reg Registered trademark and trade trademark of Ashland Inc Registered service mark of the American Chemistry Council
AME 6000 INF premium marine resin complies with Lloyds Register of Shippingrules for construction of small crafts
Additional information For more information on curing characteristics of AME 6000 INF infusion resin andadjustment of inhibitor (NLC-10) and peroxide (MCP-75) levels for optimal curingplease contact your Ashland representative
Handling and storage It is highly recommended that all material is stored at stable temperature under 20C preferably indoors and away from sunlight Prolonged storage outside ofrecommended conditions can influence liquid resin properties like viscosity and geltime It is also strongly recommended to mix resin thoroughly before use Shelf lifeof AME 6000 INF is three (3) months
Notice All information presented herein is believed to be accurate and reliable and isoffered solely for your consideration investigation and verification The informationis not to be taken as an express or implied warranty or representation for whichAshland assumes legal responsibility Any warranties including warranties ofmerchantability or non-infringement of intellectual property rights of third partiesare herewith expressly excluded
Since the users product formulations specific use applications and conditions ofuse are beyond the control of Ashland Ashland makes no warranty orrepresentation regarding the results which may be obtained by the user It shall bethe responsibility of the user to determine the suitability of any of the productsmentioned for the users specific application
Ashland requests that the customer reads understands and complies with theinformation contained herein and the current Material Safety Data Sheet
More information EUROPEAN HEADQUARTERSCNumancia 185 8ordm 1a08034 BarcelonaSPAIN Phone +34 93 206 51 20Fax +34 93 204 13 02
Ashland is committed to continuous evolution oftechnology and service solutions that promote health safetyand environmental protection around the world
reg Registered trademark and trade trademark of Ashland Inc Registered service mark of the American Chemistry Council
SELCOM SRL via della Torre n 17 31010 FREGONA (TV) ITALY phone +39 0438 585166 modem fax +39 0438 585172 manual fax +39 0438 916049
cap soc EURO 10149000 cod fisc e pi IT 02369430265 trib Treviso n 33642 reg soc cciaa Treviso n 206094 M estero TV 028944 E-mail infoselcom-srlcom
MULTIAXIAL TECHNOLOGY (NCF) unidirectional amp stitched multiaxial fabrics in glass carbon aramid and hybrids for the composite industry internet wwwselcom-srlcom
TYPE APPROVED PRODUCT ndash CERTIFICATE NO K-4015
Confidentiality Statement The information data and charts embodied in this Technical Data Sheet (TDS) are strictly confidential and are supplied on the understanding that they will be held confidentially and not disclosed to third parties without the prior written consent of Selcom srl with registered office in 31010 Fregona (TV) ITALY-Via Della Torre no 17 ndashFor further info please contact Selcom srl at infoselcom-srlcom or fax to no +39 0438 58 51 72 91 60 49 SELCOM Srl is a weaver of technical textiles from continuous filaments (rovings) All information supplied by or on behalf of SELCOM Srl in relation to its products whether in the nature of data recommendations or otherwise has been given in good faith and in compliance with technical and commercial information supplied by raw materials (fibre) manufacturers All information aforementioned are supported by its own experience and believed reliable but SELCOM Srl declines all responsibility in respect of the application processing ore use of the aforementioned information or any consequence thereof The buyer undertakes all liability in respect of the application processing or use of the aforementioned information or product whose quality and other properties he shall verify or any consequence thereof SELCOM Srl believes that it is the user that shall determine the suitability of a product for its end-use and the user that assures all liability in connection therewith M10-1-02DOC Ed01-Rev00-120510
Technical Data Sheet
PRODUCT NAME UNIEUNIEUNIEUNIE1200M1200M1200M1200M100100100100 Unidirectional fabric 0ordm in ldquoErdquo glass
Codice 01111001200
Characteristics for fabric lunghezza rotolo - standard roll length mtl 50 plusmn 1 mtl
larghezza rotolo - standard roll width mm 1270 plusmn 10 mm
peso netto rotolo - net roll weight Kg 865 plusmn 3
allungamento a rottura mdash elongation at break 35 - 4
Determined from resin impregnated rovings according to ASTM D-2343These informations can be used for material selection purposes only Quality Assurance Fregona ligrave 180113 Ing Giovanni Fardin
NB THIS DOCUMENT IS COMPUTER GENERATED AND ITrsquoS VALID WITHOUT SIGNATURE
angle areal weight areal weight
tolerance grmsup2 tolerance
0ordm - L4 83 8 plusmn 3
0ordm plusmn 1ordm L4 4800 - 2400 1200 plusmn 3
90ordm plusmn 1ordm L4 300 50 plusmn 3
random - L4 2600 100 plusmn 3
- - 1358 plusmn 3
layers plan texfiber
Polyester yarn
TOTAL grmsup2
E glass PPG Roving 2002
E glass PPG Roving 2002
E glass PPG Roving 7864
59
Forord
Sammendrag
Innhold
Figurliste
Tabelliste
Innledning
Bakgrunn for oppgaven
Problemomraringde og forskersposlashrsmaringl
Avgrensing av masteroppgaven
Masteroppgavens oppbygning
Metode
Litteraturstudie
Laboratorieforsoslashk
Validitet og reliabilitet
Teori
Regler og forskrifter
Utmatting i fiberkompositter
S-N kurven
Miner - Palmgrens delskadehypotese
Utmatting i et lamina med last parallelt med fibrene
Reduksjon av statisk styrke grunnet permanent statisk belastning
Reduksjon av statisk styrke grunnet dynamisk belastning S-N kurven
Analyse av sammenhenger
Lineaeligr regresjon
Hvor god er modellen
Plateproduksjon paring NORSAFE
Resininjesering
Proslashvelegemer
Testmaskiner
Dynamisk strekkproslashvemaskin
Statisk strekkproslashvemaskin
Bestemmelse av fiberinnhold og lagoppbygging
Fiberinnhold prosedyre
Lagoppbygging
Teoretisk tykkelse
Resultat og analyse
Strekkfasthet
Stress rupture
Stress rupture basert paring maringlt toslashyning
Stress rupture basert paring estimert toslashyning
Lineaeligr regresjon av stress rupture
Utvikling av S-N kurve
Lineaeligr regresjon av dynamisk utmatting
Endring av dynamisk regresjonskurve ved statisk utmatting
Konklusjon
Forslag til videre arbeid
Litteraturliste
Appendix
Appendix Resultat fiberinnhold
Appendix Stress Rupture proslashvegeometri
Appendix Dynamisk utmatting proslashvegeometri
Appendix Statisk og deretter dynamisk utmatting proslashvegeometri
AME 6000 INF premium marine resin is a preaccelerated non-thixotropic epoxyvinyl ester based infusion resin AME 6000 INF resin is used in construction of highperformance marine composites offering
- Superior laminate strength- High heat resistance- Good surface quality- Excellent hydrolysis resistance
Typical liquid resinproperties
Property at 23 C Value Unit MethodViscosity Brookfield (5 rpm) 250 mPas ISO 2555Viscosity Cone amp Plate 250 mPas ISO 2884Styrene content 35 SFS 4864Geltime (15Norox MCP-75) 35 min D006Geltime (03NLC-10+15Norox MCP-75) 120 min D006(See Additional information)
Typical cured resinproperties
Property Value Unit MethodPostcured for 2h at 60 CTensile Strength 81 MPa ASTM D-638Tensile Modulus 35 GPa ASTM D-638Tensile Elongation 42 ASTM D-638Flexural Strength 131 MPa ASTM D-790Flexural Modulus 37 GPa ASTM D-790Heat Deflection Temperature 79 C ASTM D-648 Postcured for 2 hours at 138 C Tensile Strength 89 MPa ASTM D-638Tensile Modulus 37 GPa ASTM D-638Tensile Elongation 35 ASTM D-638Flexural Strength 137 MPa ASTM D-790Flexural Modulus 38 GPa ASTM D-790Heat Deflection Temperature 124 C ASTM D-648
Application and use AME 6000 INF resin is especially recommended for marine applications using theinfusion process AME 6000 INF is designed as a premium resin for highperformance off-shore motor and sailing yachts that remain in the water for anextended period of time
Ashland is committed to continuous evolution oftechnology and service solutions that promote health safetyand environmental protection around the world
reg Registered trademark and trade trademark of Ashland Inc Registered service mark of the American Chemistry Council
AME 6000 INF premium marine resin complies with Lloyds Register of Shippingrules for construction of small crafts
Additional information For more information on curing characteristics of AME 6000 INF infusion resin andadjustment of inhibitor (NLC-10) and peroxide (MCP-75) levels for optimal curingplease contact your Ashland representative
Handling and storage It is highly recommended that all material is stored at stable temperature under 20C preferably indoors and away from sunlight Prolonged storage outside ofrecommended conditions can influence liquid resin properties like viscosity and geltime It is also strongly recommended to mix resin thoroughly before use Shelf lifeof AME 6000 INF is three (3) months
Notice All information presented herein is believed to be accurate and reliable and isoffered solely for your consideration investigation and verification The informationis not to be taken as an express or implied warranty or representation for whichAshland assumes legal responsibility Any warranties including warranties ofmerchantability or non-infringement of intellectual property rights of third partiesare herewith expressly excluded
Since the users product formulations specific use applications and conditions ofuse are beyond the control of Ashland Ashland makes no warranty orrepresentation regarding the results which may be obtained by the user It shall bethe responsibility of the user to determine the suitability of any of the productsmentioned for the users specific application
Ashland requests that the customer reads understands and complies with theinformation contained herein and the current Material Safety Data Sheet
More information EUROPEAN HEADQUARTERSCNumancia 185 8ordm 1a08034 BarcelonaSPAIN Phone +34 93 206 51 20Fax +34 93 204 13 02
Ashland is committed to continuous evolution oftechnology and service solutions that promote health safetyand environmental protection around the world
reg Registered trademark and trade trademark of Ashland Inc Registered service mark of the American Chemistry Council
SELCOM SRL via della Torre n 17 31010 FREGONA (TV) ITALY phone +39 0438 585166 modem fax +39 0438 585172 manual fax +39 0438 916049
cap soc EURO 10149000 cod fisc e pi IT 02369430265 trib Treviso n 33642 reg soc cciaa Treviso n 206094 M estero TV 028944 E-mail infoselcom-srlcom
MULTIAXIAL TECHNOLOGY (NCF) unidirectional amp stitched multiaxial fabrics in glass carbon aramid and hybrids for the composite industry internet wwwselcom-srlcom
TYPE APPROVED PRODUCT ndash CERTIFICATE NO K-4015
Confidentiality Statement The information data and charts embodied in this Technical Data Sheet (TDS) are strictly confidential and are supplied on the understanding that they will be held confidentially and not disclosed to third parties without the prior written consent of Selcom srl with registered office in 31010 Fregona (TV) ITALY-Via Della Torre no 17 ndashFor further info please contact Selcom srl at infoselcom-srlcom or fax to no +39 0438 58 51 72 91 60 49 SELCOM Srl is a weaver of technical textiles from continuous filaments (rovings) All information supplied by or on behalf of SELCOM Srl in relation to its products whether in the nature of data recommendations or otherwise has been given in good faith and in compliance with technical and commercial information supplied by raw materials (fibre) manufacturers All information aforementioned are supported by its own experience and believed reliable but SELCOM Srl declines all responsibility in respect of the application processing ore use of the aforementioned information or any consequence thereof The buyer undertakes all liability in respect of the application processing or use of the aforementioned information or product whose quality and other properties he shall verify or any consequence thereof SELCOM Srl believes that it is the user that shall determine the suitability of a product for its end-use and the user that assures all liability in connection therewith M10-1-02DOC Ed01-Rev00-120510
Technical Data Sheet
PRODUCT NAME UNIEUNIEUNIEUNIE1200M1200M1200M1200M100100100100 Unidirectional fabric 0ordm in ldquoErdquo glass
Codice 01111001200
Characteristics for fabric lunghezza rotolo - standard roll length mtl 50 plusmn 1 mtl
larghezza rotolo - standard roll width mm 1270 plusmn 10 mm
peso netto rotolo - net roll weight Kg 865 plusmn 3
allungamento a rottura mdash elongation at break 35 - 4
Determined from resin impregnated rovings according to ASTM D-2343These informations can be used for material selection purposes only Quality Assurance Fregona ligrave 180113 Ing Giovanni Fardin
NB THIS DOCUMENT IS COMPUTER GENERATED AND ITrsquoS VALID WITHOUT SIGNATURE
angle areal weight areal weight
tolerance grmsup2 tolerance
0ordm - L4 83 8 plusmn 3
0ordm plusmn 1ordm L4 4800 - 2400 1200 plusmn 3
90ordm plusmn 1ordm L4 300 50 plusmn 3
random - L4 2600 100 plusmn 3
- - 1358 plusmn 3
layers plan texfiber
Polyester yarn
TOTAL grmsup2
E glass PPG Roving 2002
E glass PPG Roving 2002
E glass PPG Roving 7864
59
Forord
Sammendrag
Innhold
Figurliste
Tabelliste
Innledning
Bakgrunn for oppgaven
Problemomraringde og forskersposlashrsmaringl
Avgrensing av masteroppgaven
Masteroppgavens oppbygning
Metode
Litteraturstudie
Laboratorieforsoslashk
Validitet og reliabilitet
Teori
Regler og forskrifter
Utmatting i fiberkompositter
S-N kurven
Miner - Palmgrens delskadehypotese
Utmatting i et lamina med last parallelt med fibrene
Reduksjon av statisk styrke grunnet permanent statisk belastning
Reduksjon av statisk styrke grunnet dynamisk belastning S-N kurven
Analyse av sammenhenger
Lineaeligr regresjon
Hvor god er modellen
Plateproduksjon paring NORSAFE
Resininjesering
Proslashvelegemer
Testmaskiner
Dynamisk strekkproslashvemaskin
Statisk strekkproslashvemaskin
Bestemmelse av fiberinnhold og lagoppbygging
Fiberinnhold prosedyre
Lagoppbygging
Teoretisk tykkelse
Resultat og analyse
Strekkfasthet
Stress rupture
Stress rupture basert paring maringlt toslashyning
Stress rupture basert paring estimert toslashyning
Lineaeligr regresjon av stress rupture
Utvikling av S-N kurve
Lineaeligr regresjon av dynamisk utmatting
Endring av dynamisk regresjonskurve ved statisk utmatting
Konklusjon
Forslag til videre arbeid
Litteraturliste
Appendix
Appendix Resultat fiberinnhold
Appendix Stress Rupture proslashvegeometri
Appendix Dynamisk utmatting proslashvegeometri
Appendix Statisk og deretter dynamisk utmatting proslashvegeometri
AME 6000 INF premium marine resin is a preaccelerated non-thixotropic epoxyvinyl ester based infusion resin AME 6000 INF resin is used in construction of highperformance marine composites offering
- Superior laminate strength- High heat resistance- Good surface quality- Excellent hydrolysis resistance
Typical liquid resinproperties
Property at 23 C Value Unit MethodViscosity Brookfield (5 rpm) 250 mPas ISO 2555Viscosity Cone amp Plate 250 mPas ISO 2884Styrene content 35 SFS 4864Geltime (15Norox MCP-75) 35 min D006Geltime (03NLC-10+15Norox MCP-75) 120 min D006(See Additional information)
Typical cured resinproperties
Property Value Unit MethodPostcured for 2h at 60 CTensile Strength 81 MPa ASTM D-638Tensile Modulus 35 GPa ASTM D-638Tensile Elongation 42 ASTM D-638Flexural Strength 131 MPa ASTM D-790Flexural Modulus 37 GPa ASTM D-790Heat Deflection Temperature 79 C ASTM D-648 Postcured for 2 hours at 138 C Tensile Strength 89 MPa ASTM D-638Tensile Modulus 37 GPa ASTM D-638Tensile Elongation 35 ASTM D-638Flexural Strength 137 MPa ASTM D-790Flexural Modulus 38 GPa ASTM D-790Heat Deflection Temperature 124 C ASTM D-648
Application and use AME 6000 INF resin is especially recommended for marine applications using theinfusion process AME 6000 INF is designed as a premium resin for highperformance off-shore motor and sailing yachts that remain in the water for anextended period of time
Ashland is committed to continuous evolution oftechnology and service solutions that promote health safetyand environmental protection around the world
reg Registered trademark and trade trademark of Ashland Inc Registered service mark of the American Chemistry Council
AME 6000 INF premium marine resin complies with Lloyds Register of Shippingrules for construction of small crafts
Additional information For more information on curing characteristics of AME 6000 INF infusion resin andadjustment of inhibitor (NLC-10) and peroxide (MCP-75) levels for optimal curingplease contact your Ashland representative
Handling and storage It is highly recommended that all material is stored at stable temperature under 20C preferably indoors and away from sunlight Prolonged storage outside ofrecommended conditions can influence liquid resin properties like viscosity and geltime It is also strongly recommended to mix resin thoroughly before use Shelf lifeof AME 6000 INF is three (3) months
Notice All information presented herein is believed to be accurate and reliable and isoffered solely for your consideration investigation and verification The informationis not to be taken as an express or implied warranty or representation for whichAshland assumes legal responsibility Any warranties including warranties ofmerchantability or non-infringement of intellectual property rights of third partiesare herewith expressly excluded
Since the users product formulations specific use applications and conditions ofuse are beyond the control of Ashland Ashland makes no warranty orrepresentation regarding the results which may be obtained by the user It shall bethe responsibility of the user to determine the suitability of any of the productsmentioned for the users specific application
Ashland requests that the customer reads understands and complies with theinformation contained herein and the current Material Safety Data Sheet
More information EUROPEAN HEADQUARTERSCNumancia 185 8ordm 1a08034 BarcelonaSPAIN Phone +34 93 206 51 20Fax +34 93 204 13 02
Ashland is committed to continuous evolution oftechnology and service solutions that promote health safetyand environmental protection around the world
reg Registered trademark and trade trademark of Ashland Inc Registered service mark of the American Chemistry Council
SELCOM SRL via della Torre n 17 31010 FREGONA (TV) ITALY phone +39 0438 585166 modem fax +39 0438 585172 manual fax +39 0438 916049
cap soc EURO 10149000 cod fisc e pi IT 02369430265 trib Treviso n 33642 reg soc cciaa Treviso n 206094 M estero TV 028944 E-mail infoselcom-srlcom
MULTIAXIAL TECHNOLOGY (NCF) unidirectional amp stitched multiaxial fabrics in glass carbon aramid and hybrids for the composite industry internet wwwselcom-srlcom
TYPE APPROVED PRODUCT ndash CERTIFICATE NO K-4015
Confidentiality Statement The information data and charts embodied in this Technical Data Sheet (TDS) are strictly confidential and are supplied on the understanding that they will be held confidentially and not disclosed to third parties without the prior written consent of Selcom srl with registered office in 31010 Fregona (TV) ITALY-Via Della Torre no 17 ndashFor further info please contact Selcom srl at infoselcom-srlcom or fax to no +39 0438 58 51 72 91 60 49 SELCOM Srl is a weaver of technical textiles from continuous filaments (rovings) All information supplied by or on behalf of SELCOM Srl in relation to its products whether in the nature of data recommendations or otherwise has been given in good faith and in compliance with technical and commercial information supplied by raw materials (fibre) manufacturers All information aforementioned are supported by its own experience and believed reliable but SELCOM Srl declines all responsibility in respect of the application processing ore use of the aforementioned information or any consequence thereof The buyer undertakes all liability in respect of the application processing or use of the aforementioned information or product whose quality and other properties he shall verify or any consequence thereof SELCOM Srl believes that it is the user that shall determine the suitability of a product for its end-use and the user that assures all liability in connection therewith M10-1-02DOC Ed01-Rev00-120510
Technical Data Sheet
PRODUCT NAME UNIEUNIEUNIEUNIE1200M1200M1200M1200M100100100100 Unidirectional fabric 0ordm in ldquoErdquo glass
Codice 01111001200
Characteristics for fabric lunghezza rotolo - standard roll length mtl 50 plusmn 1 mtl
larghezza rotolo - standard roll width mm 1270 plusmn 10 mm
peso netto rotolo - net roll weight Kg 865 plusmn 3
allungamento a rottura mdash elongation at break 35 - 4
Determined from resin impregnated rovings according to ASTM D-2343These informations can be used for material selection purposes only Quality Assurance Fregona ligrave 180113 Ing Giovanni Fardin
NB THIS DOCUMENT IS COMPUTER GENERATED AND ITrsquoS VALID WITHOUT SIGNATURE
angle areal weight areal weight
tolerance grmsup2 tolerance
0ordm - L4 83 8 plusmn 3
0ordm plusmn 1ordm L4 4800 - 2400 1200 plusmn 3
90ordm plusmn 1ordm L4 300 50 plusmn 3
random - L4 2600 100 plusmn 3
- - 1358 plusmn 3
layers plan texfiber
Polyester yarn
TOTAL grmsup2
E glass PPG Roving 2002
E glass PPG Roving 2002
E glass PPG Roving 7864
59
Forord
Sammendrag
Innhold
Figurliste
Tabelliste
Innledning
Bakgrunn for oppgaven
Problemomraringde og forskersposlashrsmaringl
Avgrensing av masteroppgaven
Masteroppgavens oppbygning
Metode
Litteraturstudie
Laboratorieforsoslashk
Validitet og reliabilitet
Teori
Regler og forskrifter
Utmatting i fiberkompositter
S-N kurven
Miner - Palmgrens delskadehypotese
Utmatting i et lamina med last parallelt med fibrene
Reduksjon av statisk styrke grunnet permanent statisk belastning
Reduksjon av statisk styrke grunnet dynamisk belastning S-N kurven
Analyse av sammenhenger
Lineaeligr regresjon
Hvor god er modellen
Plateproduksjon paring NORSAFE
Resininjesering
Proslashvelegemer
Testmaskiner
Dynamisk strekkproslashvemaskin
Statisk strekkproslashvemaskin
Bestemmelse av fiberinnhold og lagoppbygging
Fiberinnhold prosedyre
Lagoppbygging
Teoretisk tykkelse
Resultat og analyse
Strekkfasthet
Stress rupture
Stress rupture basert paring maringlt toslashyning
Stress rupture basert paring estimert toslashyning
Lineaeligr regresjon av stress rupture
Utvikling av S-N kurve
Lineaeligr regresjon av dynamisk utmatting
Endring av dynamisk regresjonskurve ved statisk utmatting
Konklusjon
Forslag til videre arbeid
Litteraturliste
Appendix
Appendix Resultat fiberinnhold
Appendix Stress Rupture proslashvegeometri
Appendix Dynamisk utmatting proslashvegeometri
Appendix Statisk og deretter dynamisk utmatting proslashvegeometri
AME 6000 INF premium marine resin is a preaccelerated non-thixotropic epoxyvinyl ester based infusion resin AME 6000 INF resin is used in construction of highperformance marine composites offering
- Superior laminate strength- High heat resistance- Good surface quality- Excellent hydrolysis resistance
Typical liquid resinproperties
Property at 23 C Value Unit MethodViscosity Brookfield (5 rpm) 250 mPas ISO 2555Viscosity Cone amp Plate 250 mPas ISO 2884Styrene content 35 SFS 4864Geltime (15Norox MCP-75) 35 min D006Geltime (03NLC-10+15Norox MCP-75) 120 min D006(See Additional information)
Typical cured resinproperties
Property Value Unit MethodPostcured for 2h at 60 CTensile Strength 81 MPa ASTM D-638Tensile Modulus 35 GPa ASTM D-638Tensile Elongation 42 ASTM D-638Flexural Strength 131 MPa ASTM D-790Flexural Modulus 37 GPa ASTM D-790Heat Deflection Temperature 79 C ASTM D-648 Postcured for 2 hours at 138 C Tensile Strength 89 MPa ASTM D-638Tensile Modulus 37 GPa ASTM D-638Tensile Elongation 35 ASTM D-638Flexural Strength 137 MPa ASTM D-790Flexural Modulus 38 GPa ASTM D-790Heat Deflection Temperature 124 C ASTM D-648
Application and use AME 6000 INF resin is especially recommended for marine applications using theinfusion process AME 6000 INF is designed as a premium resin for highperformance off-shore motor and sailing yachts that remain in the water for anextended period of time
Ashland is committed to continuous evolution oftechnology and service solutions that promote health safetyand environmental protection around the world
reg Registered trademark and trade trademark of Ashland Inc Registered service mark of the American Chemistry Council
AME 6000 INF premium marine resin complies with Lloyds Register of Shippingrules for construction of small crafts
Additional information For more information on curing characteristics of AME 6000 INF infusion resin andadjustment of inhibitor (NLC-10) and peroxide (MCP-75) levels for optimal curingplease contact your Ashland representative
Handling and storage It is highly recommended that all material is stored at stable temperature under 20C preferably indoors and away from sunlight Prolonged storage outside ofrecommended conditions can influence liquid resin properties like viscosity and geltime It is also strongly recommended to mix resin thoroughly before use Shelf lifeof AME 6000 INF is three (3) months
Notice All information presented herein is believed to be accurate and reliable and isoffered solely for your consideration investigation and verification The informationis not to be taken as an express or implied warranty or representation for whichAshland assumes legal responsibility Any warranties including warranties ofmerchantability or non-infringement of intellectual property rights of third partiesare herewith expressly excluded
Since the users product formulations specific use applications and conditions ofuse are beyond the control of Ashland Ashland makes no warranty orrepresentation regarding the results which may be obtained by the user It shall bethe responsibility of the user to determine the suitability of any of the productsmentioned for the users specific application
Ashland requests that the customer reads understands and complies with theinformation contained herein and the current Material Safety Data Sheet
More information EUROPEAN HEADQUARTERSCNumancia 185 8ordm 1a08034 BarcelonaSPAIN Phone +34 93 206 51 20Fax +34 93 204 13 02
Ashland is committed to continuous evolution oftechnology and service solutions that promote health safetyand environmental protection around the world
reg Registered trademark and trade trademark of Ashland Inc Registered service mark of the American Chemistry Council
SELCOM SRL via della Torre n 17 31010 FREGONA (TV) ITALY phone +39 0438 585166 modem fax +39 0438 585172 manual fax +39 0438 916049
cap soc EURO 10149000 cod fisc e pi IT 02369430265 trib Treviso n 33642 reg soc cciaa Treviso n 206094 M estero TV 028944 E-mail infoselcom-srlcom
MULTIAXIAL TECHNOLOGY (NCF) unidirectional amp stitched multiaxial fabrics in glass carbon aramid and hybrids for the composite industry internet wwwselcom-srlcom
TYPE APPROVED PRODUCT ndash CERTIFICATE NO K-4015
Confidentiality Statement The information data and charts embodied in this Technical Data Sheet (TDS) are strictly confidential and are supplied on the understanding that they will be held confidentially and not disclosed to third parties without the prior written consent of Selcom srl with registered office in 31010 Fregona (TV) ITALY-Via Della Torre no 17 ndashFor further info please contact Selcom srl at infoselcom-srlcom or fax to no +39 0438 58 51 72 91 60 49 SELCOM Srl is a weaver of technical textiles from continuous filaments (rovings) All information supplied by or on behalf of SELCOM Srl in relation to its products whether in the nature of data recommendations or otherwise has been given in good faith and in compliance with technical and commercial information supplied by raw materials (fibre) manufacturers All information aforementioned are supported by its own experience and believed reliable but SELCOM Srl declines all responsibility in respect of the application processing ore use of the aforementioned information or any consequence thereof The buyer undertakes all liability in respect of the application processing or use of the aforementioned information or product whose quality and other properties he shall verify or any consequence thereof SELCOM Srl believes that it is the user that shall determine the suitability of a product for its end-use and the user that assures all liability in connection therewith M10-1-02DOC Ed01-Rev00-120510
Technical Data Sheet
PRODUCT NAME UNIEUNIEUNIEUNIE1200M1200M1200M1200M100100100100 Unidirectional fabric 0ordm in ldquoErdquo glass
Codice 01111001200
Characteristics for fabric lunghezza rotolo - standard roll length mtl 50 plusmn 1 mtl
larghezza rotolo - standard roll width mm 1270 plusmn 10 mm
peso netto rotolo - net roll weight Kg 865 plusmn 3
allungamento a rottura mdash elongation at break 35 - 4
Determined from resin impregnated rovings according to ASTM D-2343These informations can be used for material selection purposes only Quality Assurance Fregona ligrave 180113 Ing Giovanni Fardin
NB THIS DOCUMENT IS COMPUTER GENERATED AND ITrsquoS VALID WITHOUT SIGNATURE
angle areal weight areal weight
tolerance grmsup2 tolerance
0ordm - L4 83 8 plusmn 3
0ordm plusmn 1ordm L4 4800 - 2400 1200 plusmn 3
90ordm plusmn 1ordm L4 300 50 plusmn 3
random - L4 2600 100 plusmn 3
- - 1358 plusmn 3
layers plan texfiber
Polyester yarn
TOTAL grmsup2
E glass PPG Roving 2002
E glass PPG Roving 2002
E glass PPG Roving 7864
59
Forord
Sammendrag
Innhold
Figurliste
Tabelliste
Innledning
Bakgrunn for oppgaven
Problemomraringde og forskersposlashrsmaringl
Avgrensing av masteroppgaven
Masteroppgavens oppbygning
Metode
Litteraturstudie
Laboratorieforsoslashk
Validitet og reliabilitet
Teori
Regler og forskrifter
Utmatting i fiberkompositter
S-N kurven
Miner - Palmgrens delskadehypotese
Utmatting i et lamina med last parallelt med fibrene
Reduksjon av statisk styrke grunnet permanent statisk belastning
Reduksjon av statisk styrke grunnet dynamisk belastning S-N kurven
Analyse av sammenhenger
Lineaeligr regresjon
Hvor god er modellen
Plateproduksjon paring NORSAFE
Resininjesering
Proslashvelegemer
Testmaskiner
Dynamisk strekkproslashvemaskin
Statisk strekkproslashvemaskin
Bestemmelse av fiberinnhold og lagoppbygging
Fiberinnhold prosedyre
Lagoppbygging
Teoretisk tykkelse
Resultat og analyse
Strekkfasthet
Stress rupture
Stress rupture basert paring maringlt toslashyning
Stress rupture basert paring estimert toslashyning
Lineaeligr regresjon av stress rupture
Utvikling av S-N kurve
Lineaeligr regresjon av dynamisk utmatting
Endring av dynamisk regresjonskurve ved statisk utmatting
Konklusjon
Forslag til videre arbeid
Litteraturliste
Appendix
Appendix Resultat fiberinnhold
Appendix Stress Rupture proslashvegeometri
Appendix Dynamisk utmatting proslashvegeometri
Appendix Statisk og deretter dynamisk utmatting proslashvegeometri
AME 6000 INF premium marine resin is a preaccelerated non-thixotropic epoxyvinyl ester based infusion resin AME 6000 INF resin is used in construction of highperformance marine composites offering
- Superior laminate strength- High heat resistance- Good surface quality- Excellent hydrolysis resistance
Typical liquid resinproperties
Property at 23 C Value Unit MethodViscosity Brookfield (5 rpm) 250 mPas ISO 2555Viscosity Cone amp Plate 250 mPas ISO 2884Styrene content 35 SFS 4864Geltime (15Norox MCP-75) 35 min D006Geltime (03NLC-10+15Norox MCP-75) 120 min D006(See Additional information)
Typical cured resinproperties
Property Value Unit MethodPostcured for 2h at 60 CTensile Strength 81 MPa ASTM D-638Tensile Modulus 35 GPa ASTM D-638Tensile Elongation 42 ASTM D-638Flexural Strength 131 MPa ASTM D-790Flexural Modulus 37 GPa ASTM D-790Heat Deflection Temperature 79 C ASTM D-648 Postcured for 2 hours at 138 C Tensile Strength 89 MPa ASTM D-638Tensile Modulus 37 GPa ASTM D-638Tensile Elongation 35 ASTM D-638Flexural Strength 137 MPa ASTM D-790Flexural Modulus 38 GPa ASTM D-790Heat Deflection Temperature 124 C ASTM D-648
Application and use AME 6000 INF resin is especially recommended for marine applications using theinfusion process AME 6000 INF is designed as a premium resin for highperformance off-shore motor and sailing yachts that remain in the water for anextended period of time
Ashland is committed to continuous evolution oftechnology and service solutions that promote health safetyand environmental protection around the world
reg Registered trademark and trade trademark of Ashland Inc Registered service mark of the American Chemistry Council
AME 6000 INF premium marine resin complies with Lloyds Register of Shippingrules for construction of small crafts
Additional information For more information on curing characteristics of AME 6000 INF infusion resin andadjustment of inhibitor (NLC-10) and peroxide (MCP-75) levels for optimal curingplease contact your Ashland representative
Handling and storage It is highly recommended that all material is stored at stable temperature under 20C preferably indoors and away from sunlight Prolonged storage outside ofrecommended conditions can influence liquid resin properties like viscosity and geltime It is also strongly recommended to mix resin thoroughly before use Shelf lifeof AME 6000 INF is three (3) months
Notice All information presented herein is believed to be accurate and reliable and isoffered solely for your consideration investigation and verification The informationis not to be taken as an express or implied warranty or representation for whichAshland assumes legal responsibility Any warranties including warranties ofmerchantability or non-infringement of intellectual property rights of third partiesare herewith expressly excluded
Since the users product formulations specific use applications and conditions ofuse are beyond the control of Ashland Ashland makes no warranty orrepresentation regarding the results which may be obtained by the user It shall bethe responsibility of the user to determine the suitability of any of the productsmentioned for the users specific application
Ashland requests that the customer reads understands and complies with theinformation contained herein and the current Material Safety Data Sheet
More information EUROPEAN HEADQUARTERSCNumancia 185 8ordm 1a08034 BarcelonaSPAIN Phone +34 93 206 51 20Fax +34 93 204 13 02
Ashland is committed to continuous evolution oftechnology and service solutions that promote health safetyand environmental protection around the world
reg Registered trademark and trade trademark of Ashland Inc Registered service mark of the American Chemistry Council
SELCOM SRL via della Torre n 17 31010 FREGONA (TV) ITALY phone +39 0438 585166 modem fax +39 0438 585172 manual fax +39 0438 916049
cap soc EURO 10149000 cod fisc e pi IT 02369430265 trib Treviso n 33642 reg soc cciaa Treviso n 206094 M estero TV 028944 E-mail infoselcom-srlcom
MULTIAXIAL TECHNOLOGY (NCF) unidirectional amp stitched multiaxial fabrics in glass carbon aramid and hybrids for the composite industry internet wwwselcom-srlcom
TYPE APPROVED PRODUCT ndash CERTIFICATE NO K-4015
Confidentiality Statement The information data and charts embodied in this Technical Data Sheet (TDS) are strictly confidential and are supplied on the understanding that they will be held confidentially and not disclosed to third parties without the prior written consent of Selcom srl with registered office in 31010 Fregona (TV) ITALY-Via Della Torre no 17 ndashFor further info please contact Selcom srl at infoselcom-srlcom or fax to no +39 0438 58 51 72 91 60 49 SELCOM Srl is a weaver of technical textiles from continuous filaments (rovings) All information supplied by or on behalf of SELCOM Srl in relation to its products whether in the nature of data recommendations or otherwise has been given in good faith and in compliance with technical and commercial information supplied by raw materials (fibre) manufacturers All information aforementioned are supported by its own experience and believed reliable but SELCOM Srl declines all responsibility in respect of the application processing ore use of the aforementioned information or any consequence thereof The buyer undertakes all liability in respect of the application processing or use of the aforementioned information or product whose quality and other properties he shall verify or any consequence thereof SELCOM Srl believes that it is the user that shall determine the suitability of a product for its end-use and the user that assures all liability in connection therewith M10-1-02DOC Ed01-Rev00-120510
Technical Data Sheet
PRODUCT NAME UNIEUNIEUNIEUNIE1200M1200M1200M1200M100100100100 Unidirectional fabric 0ordm in ldquoErdquo glass
Codice 01111001200
Characteristics for fabric lunghezza rotolo - standard roll length mtl 50 plusmn 1 mtl
larghezza rotolo - standard roll width mm 1270 plusmn 10 mm
peso netto rotolo - net roll weight Kg 865 plusmn 3
allungamento a rottura mdash elongation at break 35 - 4
Determined from resin impregnated rovings according to ASTM D-2343These informations can be used for material selection purposes only Quality Assurance Fregona ligrave 180113 Ing Giovanni Fardin
NB THIS DOCUMENT IS COMPUTER GENERATED AND ITrsquoS VALID WITHOUT SIGNATURE
angle areal weight areal weight
tolerance grmsup2 tolerance
0ordm - L4 83 8 plusmn 3
0ordm plusmn 1ordm L4 4800 - 2400 1200 plusmn 3
90ordm plusmn 1ordm L4 300 50 plusmn 3
random - L4 2600 100 plusmn 3
- - 1358 plusmn 3
layers plan texfiber
Polyester yarn
TOTAL grmsup2
E glass PPG Roving 2002
E glass PPG Roving 2002
E glass PPG Roving 7864
59
Forord
Sammendrag
Innhold
Figurliste
Tabelliste
Innledning
Bakgrunn for oppgaven
Problemomraringde og forskersposlashrsmaringl
Avgrensing av masteroppgaven
Masteroppgavens oppbygning
Metode
Litteraturstudie
Laboratorieforsoslashk
Validitet og reliabilitet
Teori
Regler og forskrifter
Utmatting i fiberkompositter
S-N kurven
Miner - Palmgrens delskadehypotese
Utmatting i et lamina med last parallelt med fibrene
Reduksjon av statisk styrke grunnet permanent statisk belastning
Reduksjon av statisk styrke grunnet dynamisk belastning S-N kurven
Analyse av sammenhenger
Lineaeligr regresjon
Hvor god er modellen
Plateproduksjon paring NORSAFE
Resininjesering
Proslashvelegemer
Testmaskiner
Dynamisk strekkproslashvemaskin
Statisk strekkproslashvemaskin
Bestemmelse av fiberinnhold og lagoppbygging
Fiberinnhold prosedyre
Lagoppbygging
Teoretisk tykkelse
Resultat og analyse
Strekkfasthet
Stress rupture
Stress rupture basert paring maringlt toslashyning
Stress rupture basert paring estimert toslashyning
Lineaeligr regresjon av stress rupture
Utvikling av S-N kurve
Lineaeligr regresjon av dynamisk utmatting
Endring av dynamisk regresjonskurve ved statisk utmatting
Konklusjon
Forslag til videre arbeid
Litteraturliste
Appendix
Appendix Resultat fiberinnhold
Appendix Stress Rupture proslashvegeometri
Appendix Dynamisk utmatting proslashvegeometri
Appendix Statisk og deretter dynamisk utmatting proslashvegeometri
AME 6000 INF premium marine resin is a preaccelerated non-thixotropic epoxyvinyl ester based infusion resin AME 6000 INF resin is used in construction of highperformance marine composites offering
- Superior laminate strength- High heat resistance- Good surface quality- Excellent hydrolysis resistance
Typical liquid resinproperties
Property at 23 C Value Unit MethodViscosity Brookfield (5 rpm) 250 mPas ISO 2555Viscosity Cone amp Plate 250 mPas ISO 2884Styrene content 35 SFS 4864Geltime (15Norox MCP-75) 35 min D006Geltime (03NLC-10+15Norox MCP-75) 120 min D006(See Additional information)
Typical cured resinproperties
Property Value Unit MethodPostcured for 2h at 60 CTensile Strength 81 MPa ASTM D-638Tensile Modulus 35 GPa ASTM D-638Tensile Elongation 42 ASTM D-638Flexural Strength 131 MPa ASTM D-790Flexural Modulus 37 GPa ASTM D-790Heat Deflection Temperature 79 C ASTM D-648 Postcured for 2 hours at 138 C Tensile Strength 89 MPa ASTM D-638Tensile Modulus 37 GPa ASTM D-638Tensile Elongation 35 ASTM D-638Flexural Strength 137 MPa ASTM D-790Flexural Modulus 38 GPa ASTM D-790Heat Deflection Temperature 124 C ASTM D-648
Application and use AME 6000 INF resin is especially recommended for marine applications using theinfusion process AME 6000 INF is designed as a premium resin for highperformance off-shore motor and sailing yachts that remain in the water for anextended period of time
Ashland is committed to continuous evolution oftechnology and service solutions that promote health safetyand environmental protection around the world
reg Registered trademark and trade trademark of Ashland Inc Registered service mark of the American Chemistry Council
AME 6000 INF premium marine resin complies with Lloyds Register of Shippingrules for construction of small crafts
Additional information For more information on curing characteristics of AME 6000 INF infusion resin andadjustment of inhibitor (NLC-10) and peroxide (MCP-75) levels for optimal curingplease contact your Ashland representative
Handling and storage It is highly recommended that all material is stored at stable temperature under 20C preferably indoors and away from sunlight Prolonged storage outside ofrecommended conditions can influence liquid resin properties like viscosity and geltime It is also strongly recommended to mix resin thoroughly before use Shelf lifeof AME 6000 INF is three (3) months
Notice All information presented herein is believed to be accurate and reliable and isoffered solely for your consideration investigation and verification The informationis not to be taken as an express or implied warranty or representation for whichAshland assumes legal responsibility Any warranties including warranties ofmerchantability or non-infringement of intellectual property rights of third partiesare herewith expressly excluded
Since the users product formulations specific use applications and conditions ofuse are beyond the control of Ashland Ashland makes no warranty orrepresentation regarding the results which may be obtained by the user It shall bethe responsibility of the user to determine the suitability of any of the productsmentioned for the users specific application
Ashland requests that the customer reads understands and complies with theinformation contained herein and the current Material Safety Data Sheet
More information EUROPEAN HEADQUARTERSCNumancia 185 8ordm 1a08034 BarcelonaSPAIN Phone +34 93 206 51 20Fax +34 93 204 13 02
Ashland is committed to continuous evolution oftechnology and service solutions that promote health safetyand environmental protection around the world
reg Registered trademark and trade trademark of Ashland Inc Registered service mark of the American Chemistry Council
SELCOM SRL via della Torre n 17 31010 FREGONA (TV) ITALY phone +39 0438 585166 modem fax +39 0438 585172 manual fax +39 0438 916049
cap soc EURO 10149000 cod fisc e pi IT 02369430265 trib Treviso n 33642 reg soc cciaa Treviso n 206094 M estero TV 028944 E-mail infoselcom-srlcom
MULTIAXIAL TECHNOLOGY (NCF) unidirectional amp stitched multiaxial fabrics in glass carbon aramid and hybrids for the composite industry internet wwwselcom-srlcom
TYPE APPROVED PRODUCT ndash CERTIFICATE NO K-4015
Confidentiality Statement The information data and charts embodied in this Technical Data Sheet (TDS) are strictly confidential and are supplied on the understanding that they will be held confidentially and not disclosed to third parties without the prior written consent of Selcom srl with registered office in 31010 Fregona (TV) ITALY-Via Della Torre no 17 ndashFor further info please contact Selcom srl at infoselcom-srlcom or fax to no +39 0438 58 51 72 91 60 49 SELCOM Srl is a weaver of technical textiles from continuous filaments (rovings) All information supplied by or on behalf of SELCOM Srl in relation to its products whether in the nature of data recommendations or otherwise has been given in good faith and in compliance with technical and commercial information supplied by raw materials (fibre) manufacturers All information aforementioned are supported by its own experience and believed reliable but SELCOM Srl declines all responsibility in respect of the application processing ore use of the aforementioned information or any consequence thereof The buyer undertakes all liability in respect of the application processing or use of the aforementioned information or product whose quality and other properties he shall verify or any consequence thereof SELCOM Srl believes that it is the user that shall determine the suitability of a product for its end-use and the user that assures all liability in connection therewith M10-1-02DOC Ed01-Rev00-120510
Technical Data Sheet
PRODUCT NAME UNIEUNIEUNIEUNIE1200M1200M1200M1200M100100100100 Unidirectional fabric 0ordm in ldquoErdquo glass
Codice 01111001200
Characteristics for fabric lunghezza rotolo - standard roll length mtl 50 plusmn 1 mtl
larghezza rotolo - standard roll width mm 1270 plusmn 10 mm
peso netto rotolo - net roll weight Kg 865 plusmn 3
allungamento a rottura mdash elongation at break 35 - 4
Determined from resin impregnated rovings according to ASTM D-2343These informations can be used for material selection purposes only Quality Assurance Fregona ligrave 180113 Ing Giovanni Fardin
NB THIS DOCUMENT IS COMPUTER GENERATED AND ITrsquoS VALID WITHOUT SIGNATURE
angle areal weight areal weight
tolerance grmsup2 tolerance
0ordm - L4 83 8 plusmn 3
0ordm plusmn 1ordm L4 4800 - 2400 1200 plusmn 3
90ordm plusmn 1ordm L4 300 50 plusmn 3
random - L4 2600 100 plusmn 3
- - 1358 plusmn 3
layers plan texfiber
Polyester yarn
TOTAL grmsup2
E glass PPG Roving 2002
E glass PPG Roving 2002
E glass PPG Roving 7864
59
Forord
Sammendrag
Innhold
Figurliste
Tabelliste
Innledning
Bakgrunn for oppgaven
Problemomraringde og forskersposlashrsmaringl
Avgrensing av masteroppgaven
Masteroppgavens oppbygning
Metode
Litteraturstudie
Laboratorieforsoslashk
Validitet og reliabilitet
Teori
Regler og forskrifter
Utmatting i fiberkompositter
S-N kurven
Miner - Palmgrens delskadehypotese
Utmatting i et lamina med last parallelt med fibrene
Reduksjon av statisk styrke grunnet permanent statisk belastning
Reduksjon av statisk styrke grunnet dynamisk belastning S-N kurven
Analyse av sammenhenger
Lineaeligr regresjon
Hvor god er modellen
Plateproduksjon paring NORSAFE
Resininjesering
Proslashvelegemer
Testmaskiner
Dynamisk strekkproslashvemaskin
Statisk strekkproslashvemaskin
Bestemmelse av fiberinnhold og lagoppbygging
Fiberinnhold prosedyre
Lagoppbygging
Teoretisk tykkelse
Resultat og analyse
Strekkfasthet
Stress rupture
Stress rupture basert paring maringlt toslashyning
Stress rupture basert paring estimert toslashyning
Lineaeligr regresjon av stress rupture
Utvikling av S-N kurve
Lineaeligr regresjon av dynamisk utmatting
Endring av dynamisk regresjonskurve ved statisk utmatting
Konklusjon
Forslag til videre arbeid
Litteraturliste
Appendix
Appendix Resultat fiberinnhold
Appendix Stress Rupture proslashvegeometri
Appendix Dynamisk utmatting proslashvegeometri
Appendix Statisk og deretter dynamisk utmatting proslashvegeometri
AME 6000 INF premium marine resin is a preaccelerated non-thixotropic epoxyvinyl ester based infusion resin AME 6000 INF resin is used in construction of highperformance marine composites offering
- Superior laminate strength- High heat resistance- Good surface quality- Excellent hydrolysis resistance
Typical liquid resinproperties
Property at 23 C Value Unit MethodViscosity Brookfield (5 rpm) 250 mPas ISO 2555Viscosity Cone amp Plate 250 mPas ISO 2884Styrene content 35 SFS 4864Geltime (15Norox MCP-75) 35 min D006Geltime (03NLC-10+15Norox MCP-75) 120 min D006(See Additional information)
Typical cured resinproperties
Property Value Unit MethodPostcured for 2h at 60 CTensile Strength 81 MPa ASTM D-638Tensile Modulus 35 GPa ASTM D-638Tensile Elongation 42 ASTM D-638Flexural Strength 131 MPa ASTM D-790Flexural Modulus 37 GPa ASTM D-790Heat Deflection Temperature 79 C ASTM D-648 Postcured for 2 hours at 138 C Tensile Strength 89 MPa ASTM D-638Tensile Modulus 37 GPa ASTM D-638Tensile Elongation 35 ASTM D-638Flexural Strength 137 MPa ASTM D-790Flexural Modulus 38 GPa ASTM D-790Heat Deflection Temperature 124 C ASTM D-648
Application and use AME 6000 INF resin is especially recommended for marine applications using theinfusion process AME 6000 INF is designed as a premium resin for highperformance off-shore motor and sailing yachts that remain in the water for anextended period of time
Ashland is committed to continuous evolution oftechnology and service solutions that promote health safetyand environmental protection around the world
reg Registered trademark and trade trademark of Ashland Inc Registered service mark of the American Chemistry Council
AME 6000 INF premium marine resin complies with Lloyds Register of Shippingrules for construction of small crafts
Additional information For more information on curing characteristics of AME 6000 INF infusion resin andadjustment of inhibitor (NLC-10) and peroxide (MCP-75) levels for optimal curingplease contact your Ashland representative
Handling and storage It is highly recommended that all material is stored at stable temperature under 20C preferably indoors and away from sunlight Prolonged storage outside ofrecommended conditions can influence liquid resin properties like viscosity and geltime It is also strongly recommended to mix resin thoroughly before use Shelf lifeof AME 6000 INF is three (3) months
Notice All information presented herein is believed to be accurate and reliable and isoffered solely for your consideration investigation and verification The informationis not to be taken as an express or implied warranty or representation for whichAshland assumes legal responsibility Any warranties including warranties ofmerchantability or non-infringement of intellectual property rights of third partiesare herewith expressly excluded
Since the users product formulations specific use applications and conditions ofuse are beyond the control of Ashland Ashland makes no warranty orrepresentation regarding the results which may be obtained by the user It shall bethe responsibility of the user to determine the suitability of any of the productsmentioned for the users specific application
Ashland requests that the customer reads understands and complies with theinformation contained herein and the current Material Safety Data Sheet
More information EUROPEAN HEADQUARTERSCNumancia 185 8ordm 1a08034 BarcelonaSPAIN Phone +34 93 206 51 20Fax +34 93 204 13 02
Ashland is committed to continuous evolution oftechnology and service solutions that promote health safetyand environmental protection around the world
reg Registered trademark and trade trademark of Ashland Inc Registered service mark of the American Chemistry Council
SELCOM SRL via della Torre n 17 31010 FREGONA (TV) ITALY phone +39 0438 585166 modem fax +39 0438 585172 manual fax +39 0438 916049
cap soc EURO 10149000 cod fisc e pi IT 02369430265 trib Treviso n 33642 reg soc cciaa Treviso n 206094 M estero TV 028944 E-mail infoselcom-srlcom
MULTIAXIAL TECHNOLOGY (NCF) unidirectional amp stitched multiaxial fabrics in glass carbon aramid and hybrids for the composite industry internet wwwselcom-srlcom
TYPE APPROVED PRODUCT ndash CERTIFICATE NO K-4015
Confidentiality Statement The information data and charts embodied in this Technical Data Sheet (TDS) are strictly confidential and are supplied on the understanding that they will be held confidentially and not disclosed to third parties without the prior written consent of Selcom srl with registered office in 31010 Fregona (TV) ITALY-Via Della Torre no 17 ndashFor further info please contact Selcom srl at infoselcom-srlcom or fax to no +39 0438 58 51 72 91 60 49 SELCOM Srl is a weaver of technical textiles from continuous filaments (rovings) All information supplied by or on behalf of SELCOM Srl in relation to its products whether in the nature of data recommendations or otherwise has been given in good faith and in compliance with technical and commercial information supplied by raw materials (fibre) manufacturers All information aforementioned are supported by its own experience and believed reliable but SELCOM Srl declines all responsibility in respect of the application processing ore use of the aforementioned information or any consequence thereof The buyer undertakes all liability in respect of the application processing or use of the aforementioned information or product whose quality and other properties he shall verify or any consequence thereof SELCOM Srl believes that it is the user that shall determine the suitability of a product for its end-use and the user that assures all liability in connection therewith M10-1-02DOC Ed01-Rev00-120510
Technical Data Sheet
PRODUCT NAME UNIEUNIEUNIEUNIE1200M1200M1200M1200M100100100100 Unidirectional fabric 0ordm in ldquoErdquo glass
Codice 01111001200
Characteristics for fabric lunghezza rotolo - standard roll length mtl 50 plusmn 1 mtl
larghezza rotolo - standard roll width mm 1270 plusmn 10 mm
peso netto rotolo - net roll weight Kg 865 plusmn 3
allungamento a rottura mdash elongation at break 35 - 4
Determined from resin impregnated rovings according to ASTM D-2343These informations can be used for material selection purposes only Quality Assurance Fregona ligrave 180113 Ing Giovanni Fardin
NB THIS DOCUMENT IS COMPUTER GENERATED AND ITrsquoS VALID WITHOUT SIGNATURE
angle areal weight areal weight
tolerance grmsup2 tolerance
0ordm - L4 83 8 plusmn 3
0ordm plusmn 1ordm L4 4800 - 2400 1200 plusmn 3
90ordm plusmn 1ordm L4 300 50 plusmn 3
random - L4 2600 100 plusmn 3
- - 1358 plusmn 3
layers plan texfiber
Polyester yarn
TOTAL grmsup2
E glass PPG Roving 2002
E glass PPG Roving 2002
E glass PPG Roving 7864
59
Forord
Sammendrag
Innhold
Figurliste
Tabelliste
Innledning
Bakgrunn for oppgaven
Problemomraringde og forskersposlashrsmaringl
Avgrensing av masteroppgaven
Masteroppgavens oppbygning
Metode
Litteraturstudie
Laboratorieforsoslashk
Validitet og reliabilitet
Teori
Regler og forskrifter
Utmatting i fiberkompositter
S-N kurven
Miner - Palmgrens delskadehypotese
Utmatting i et lamina med last parallelt med fibrene
Reduksjon av statisk styrke grunnet permanent statisk belastning
Reduksjon av statisk styrke grunnet dynamisk belastning S-N kurven
Analyse av sammenhenger
Lineaeligr regresjon
Hvor god er modellen
Plateproduksjon paring NORSAFE
Resininjesering
Proslashvelegemer
Testmaskiner
Dynamisk strekkproslashvemaskin
Statisk strekkproslashvemaskin
Bestemmelse av fiberinnhold og lagoppbygging
Fiberinnhold prosedyre
Lagoppbygging
Teoretisk tykkelse
Resultat og analyse
Strekkfasthet
Stress rupture
Stress rupture basert paring maringlt toslashyning
Stress rupture basert paring estimert toslashyning
Lineaeligr regresjon av stress rupture
Utvikling av S-N kurve
Lineaeligr regresjon av dynamisk utmatting
Endring av dynamisk regresjonskurve ved statisk utmatting
Konklusjon
Forslag til videre arbeid
Litteraturliste
Appendix
Appendix Resultat fiberinnhold
Appendix Stress Rupture proslashvegeometri
Appendix Dynamisk utmatting proslashvegeometri
Appendix Statisk og deretter dynamisk utmatting proslashvegeometri
AME 6000 INF premium marine resin is a preaccelerated non-thixotropic epoxyvinyl ester based infusion resin AME 6000 INF resin is used in construction of highperformance marine composites offering
- Superior laminate strength- High heat resistance- Good surface quality- Excellent hydrolysis resistance
Typical liquid resinproperties
Property at 23 C Value Unit MethodViscosity Brookfield (5 rpm) 250 mPas ISO 2555Viscosity Cone amp Plate 250 mPas ISO 2884Styrene content 35 SFS 4864Geltime (15Norox MCP-75) 35 min D006Geltime (03NLC-10+15Norox MCP-75) 120 min D006(See Additional information)
Typical cured resinproperties
Property Value Unit MethodPostcured for 2h at 60 CTensile Strength 81 MPa ASTM D-638Tensile Modulus 35 GPa ASTM D-638Tensile Elongation 42 ASTM D-638Flexural Strength 131 MPa ASTM D-790Flexural Modulus 37 GPa ASTM D-790Heat Deflection Temperature 79 C ASTM D-648 Postcured for 2 hours at 138 C Tensile Strength 89 MPa ASTM D-638Tensile Modulus 37 GPa ASTM D-638Tensile Elongation 35 ASTM D-638Flexural Strength 137 MPa ASTM D-790Flexural Modulus 38 GPa ASTM D-790Heat Deflection Temperature 124 C ASTM D-648
Application and use AME 6000 INF resin is especially recommended for marine applications using theinfusion process AME 6000 INF is designed as a premium resin for highperformance off-shore motor and sailing yachts that remain in the water for anextended period of time
Ashland is committed to continuous evolution oftechnology and service solutions that promote health safetyand environmental protection around the world
reg Registered trademark and trade trademark of Ashland Inc Registered service mark of the American Chemistry Council
AME 6000 INF premium marine resin complies with Lloyds Register of Shippingrules for construction of small crafts
Additional information For more information on curing characteristics of AME 6000 INF infusion resin andadjustment of inhibitor (NLC-10) and peroxide (MCP-75) levels for optimal curingplease contact your Ashland representative
Handling and storage It is highly recommended that all material is stored at stable temperature under 20C preferably indoors and away from sunlight Prolonged storage outside ofrecommended conditions can influence liquid resin properties like viscosity and geltime It is also strongly recommended to mix resin thoroughly before use Shelf lifeof AME 6000 INF is three (3) months
Notice All information presented herein is believed to be accurate and reliable and isoffered solely for your consideration investigation and verification The informationis not to be taken as an express or implied warranty or representation for whichAshland assumes legal responsibility Any warranties including warranties ofmerchantability or non-infringement of intellectual property rights of third partiesare herewith expressly excluded
Since the users product formulations specific use applications and conditions ofuse are beyond the control of Ashland Ashland makes no warranty orrepresentation regarding the results which may be obtained by the user It shall bethe responsibility of the user to determine the suitability of any of the productsmentioned for the users specific application
Ashland requests that the customer reads understands and complies with theinformation contained herein and the current Material Safety Data Sheet
More information EUROPEAN HEADQUARTERSCNumancia 185 8ordm 1a08034 BarcelonaSPAIN Phone +34 93 206 51 20Fax +34 93 204 13 02
Ashland is committed to continuous evolution oftechnology and service solutions that promote health safetyand environmental protection around the world
reg Registered trademark and trade trademark of Ashland Inc Registered service mark of the American Chemistry Council
SELCOM SRL via della Torre n 17 31010 FREGONA (TV) ITALY phone +39 0438 585166 modem fax +39 0438 585172 manual fax +39 0438 916049
cap soc EURO 10149000 cod fisc e pi IT 02369430265 trib Treviso n 33642 reg soc cciaa Treviso n 206094 M estero TV 028944 E-mail infoselcom-srlcom
MULTIAXIAL TECHNOLOGY (NCF) unidirectional amp stitched multiaxial fabrics in glass carbon aramid and hybrids for the composite industry internet wwwselcom-srlcom
TYPE APPROVED PRODUCT ndash CERTIFICATE NO K-4015
Confidentiality Statement The information data and charts embodied in this Technical Data Sheet (TDS) are strictly confidential and are supplied on the understanding that they will be held confidentially and not disclosed to third parties without the prior written consent of Selcom srl with registered office in 31010 Fregona (TV) ITALY-Via Della Torre no 17 ndashFor further info please contact Selcom srl at infoselcom-srlcom or fax to no +39 0438 58 51 72 91 60 49 SELCOM Srl is a weaver of technical textiles from continuous filaments (rovings) All information supplied by or on behalf of SELCOM Srl in relation to its products whether in the nature of data recommendations or otherwise has been given in good faith and in compliance with technical and commercial information supplied by raw materials (fibre) manufacturers All information aforementioned are supported by its own experience and believed reliable but SELCOM Srl declines all responsibility in respect of the application processing ore use of the aforementioned information or any consequence thereof The buyer undertakes all liability in respect of the application processing or use of the aforementioned information or product whose quality and other properties he shall verify or any consequence thereof SELCOM Srl believes that it is the user that shall determine the suitability of a product for its end-use and the user that assures all liability in connection therewith M10-1-02DOC Ed01-Rev00-120510
Technical Data Sheet
PRODUCT NAME UNIEUNIEUNIEUNIE1200M1200M1200M1200M100100100100 Unidirectional fabric 0ordm in ldquoErdquo glass
Codice 01111001200
Characteristics for fabric lunghezza rotolo - standard roll length mtl 50 plusmn 1 mtl
larghezza rotolo - standard roll width mm 1270 plusmn 10 mm
peso netto rotolo - net roll weight Kg 865 plusmn 3
allungamento a rottura mdash elongation at break 35 - 4
Determined from resin impregnated rovings according to ASTM D-2343These informations can be used for material selection purposes only Quality Assurance Fregona ligrave 180113 Ing Giovanni Fardin
NB THIS DOCUMENT IS COMPUTER GENERATED AND ITrsquoS VALID WITHOUT SIGNATURE
angle areal weight areal weight
tolerance grmsup2 tolerance
0ordm - L4 83 8 plusmn 3
0ordm plusmn 1ordm L4 4800 - 2400 1200 plusmn 3
90ordm plusmn 1ordm L4 300 50 plusmn 3
random - L4 2600 100 plusmn 3
- - 1358 plusmn 3
layers plan texfiber
Polyester yarn
TOTAL grmsup2
E glass PPG Roving 2002
E glass PPG Roving 2002
E glass PPG Roving 7864
59
Forord
Sammendrag
Innhold
Figurliste
Tabelliste
Innledning
Bakgrunn for oppgaven
Problemomraringde og forskersposlashrsmaringl
Avgrensing av masteroppgaven
Masteroppgavens oppbygning
Metode
Litteraturstudie
Laboratorieforsoslashk
Validitet og reliabilitet
Teori
Regler og forskrifter
Utmatting i fiberkompositter
S-N kurven
Miner - Palmgrens delskadehypotese
Utmatting i et lamina med last parallelt med fibrene
Reduksjon av statisk styrke grunnet permanent statisk belastning
Reduksjon av statisk styrke grunnet dynamisk belastning S-N kurven
Analyse av sammenhenger
Lineaeligr regresjon
Hvor god er modellen
Plateproduksjon paring NORSAFE
Resininjesering
Proslashvelegemer
Testmaskiner
Dynamisk strekkproslashvemaskin
Statisk strekkproslashvemaskin
Bestemmelse av fiberinnhold og lagoppbygging
Fiberinnhold prosedyre
Lagoppbygging
Teoretisk tykkelse
Resultat og analyse
Strekkfasthet
Stress rupture
Stress rupture basert paring maringlt toslashyning
Stress rupture basert paring estimert toslashyning
Lineaeligr regresjon av stress rupture
Utvikling av S-N kurve
Lineaeligr regresjon av dynamisk utmatting
Endring av dynamisk regresjonskurve ved statisk utmatting
Konklusjon
Forslag til videre arbeid
Litteraturliste
Appendix
Appendix Resultat fiberinnhold
Appendix Stress Rupture proslashvegeometri
Appendix Dynamisk utmatting proslashvegeometri
Appendix Statisk og deretter dynamisk utmatting proslashvegeometri
AME 6000 INF premium marine resin complies with Lloyds Register of Shippingrules for construction of small crafts
Additional information For more information on curing characteristics of AME 6000 INF infusion resin andadjustment of inhibitor (NLC-10) and peroxide (MCP-75) levels for optimal curingplease contact your Ashland representative
Handling and storage It is highly recommended that all material is stored at stable temperature under 20C preferably indoors and away from sunlight Prolonged storage outside ofrecommended conditions can influence liquid resin properties like viscosity and geltime It is also strongly recommended to mix resin thoroughly before use Shelf lifeof AME 6000 INF is three (3) months
Notice All information presented herein is believed to be accurate and reliable and isoffered solely for your consideration investigation and verification The informationis not to be taken as an express or implied warranty or representation for whichAshland assumes legal responsibility Any warranties including warranties ofmerchantability or non-infringement of intellectual property rights of third partiesare herewith expressly excluded
Since the users product formulations specific use applications and conditions ofuse are beyond the control of Ashland Ashland makes no warranty orrepresentation regarding the results which may be obtained by the user It shall bethe responsibility of the user to determine the suitability of any of the productsmentioned for the users specific application
Ashland requests that the customer reads understands and complies with theinformation contained herein and the current Material Safety Data Sheet
More information EUROPEAN HEADQUARTERSCNumancia 185 8ordm 1a08034 BarcelonaSPAIN Phone +34 93 206 51 20Fax +34 93 204 13 02
Ashland is committed to continuous evolution oftechnology and service solutions that promote health safetyand environmental protection around the world
reg Registered trademark and trade trademark of Ashland Inc Registered service mark of the American Chemistry Council
SELCOM SRL via della Torre n 17 31010 FREGONA (TV) ITALY phone +39 0438 585166 modem fax +39 0438 585172 manual fax +39 0438 916049
cap soc EURO 10149000 cod fisc e pi IT 02369430265 trib Treviso n 33642 reg soc cciaa Treviso n 206094 M estero TV 028944 E-mail infoselcom-srlcom
MULTIAXIAL TECHNOLOGY (NCF) unidirectional amp stitched multiaxial fabrics in glass carbon aramid and hybrids for the composite industry internet wwwselcom-srlcom
TYPE APPROVED PRODUCT ndash CERTIFICATE NO K-4015
Confidentiality Statement The information data and charts embodied in this Technical Data Sheet (TDS) are strictly confidential and are supplied on the understanding that they will be held confidentially and not disclosed to third parties without the prior written consent of Selcom srl with registered office in 31010 Fregona (TV) ITALY-Via Della Torre no 17 ndashFor further info please contact Selcom srl at infoselcom-srlcom or fax to no +39 0438 58 51 72 91 60 49 SELCOM Srl is a weaver of technical textiles from continuous filaments (rovings) All information supplied by or on behalf of SELCOM Srl in relation to its products whether in the nature of data recommendations or otherwise has been given in good faith and in compliance with technical and commercial information supplied by raw materials (fibre) manufacturers All information aforementioned are supported by its own experience and believed reliable but SELCOM Srl declines all responsibility in respect of the application processing ore use of the aforementioned information or any consequence thereof The buyer undertakes all liability in respect of the application processing or use of the aforementioned information or product whose quality and other properties he shall verify or any consequence thereof SELCOM Srl believes that it is the user that shall determine the suitability of a product for its end-use and the user that assures all liability in connection therewith M10-1-02DOC Ed01-Rev00-120510
Technical Data Sheet
PRODUCT NAME UNIEUNIEUNIEUNIE1200M1200M1200M1200M100100100100 Unidirectional fabric 0ordm in ldquoErdquo glass
Codice 01111001200
Characteristics for fabric lunghezza rotolo - standard roll length mtl 50 plusmn 1 mtl
larghezza rotolo - standard roll width mm 1270 plusmn 10 mm
peso netto rotolo - net roll weight Kg 865 plusmn 3
allungamento a rottura mdash elongation at break 35 - 4
Determined from resin impregnated rovings according to ASTM D-2343These informations can be used for material selection purposes only Quality Assurance Fregona ligrave 180113 Ing Giovanni Fardin
NB THIS DOCUMENT IS COMPUTER GENERATED AND ITrsquoS VALID WITHOUT SIGNATURE
angle areal weight areal weight
tolerance grmsup2 tolerance
0ordm - L4 83 8 plusmn 3
0ordm plusmn 1ordm L4 4800 - 2400 1200 plusmn 3
90ordm plusmn 1ordm L4 300 50 plusmn 3
random - L4 2600 100 plusmn 3
- - 1358 plusmn 3
layers plan texfiber
Polyester yarn
TOTAL grmsup2
E glass PPG Roving 2002
E glass PPG Roving 2002
E glass PPG Roving 7864
59
Forord
Sammendrag
Innhold
Figurliste
Tabelliste
Innledning
Bakgrunn for oppgaven
Problemomraringde og forskersposlashrsmaringl
Avgrensing av masteroppgaven
Masteroppgavens oppbygning
Metode
Litteraturstudie
Laboratorieforsoslashk
Validitet og reliabilitet
Teori
Regler og forskrifter
Utmatting i fiberkompositter
S-N kurven
Miner - Palmgrens delskadehypotese
Utmatting i et lamina med last parallelt med fibrene
Reduksjon av statisk styrke grunnet permanent statisk belastning
Reduksjon av statisk styrke grunnet dynamisk belastning S-N kurven
Analyse av sammenhenger
Lineaeligr regresjon
Hvor god er modellen
Plateproduksjon paring NORSAFE
Resininjesering
Proslashvelegemer
Testmaskiner
Dynamisk strekkproslashvemaskin
Statisk strekkproslashvemaskin
Bestemmelse av fiberinnhold og lagoppbygging
Fiberinnhold prosedyre
Lagoppbygging
Teoretisk tykkelse
Resultat og analyse
Strekkfasthet
Stress rupture
Stress rupture basert paring maringlt toslashyning
Stress rupture basert paring estimert toslashyning
Lineaeligr regresjon av stress rupture
Utvikling av S-N kurve
Lineaeligr regresjon av dynamisk utmatting
Endring av dynamisk regresjonskurve ved statisk utmatting
Konklusjon
Forslag til videre arbeid
Litteraturliste
Appendix
Appendix Resultat fiberinnhold
Appendix Stress Rupture proslashvegeometri
Appendix Dynamisk utmatting proslashvegeometri
Appendix Statisk og deretter dynamisk utmatting proslashvegeometri
SELCOM SRL via della Torre n 17 31010 FREGONA (TV) ITALY phone +39 0438 585166 modem fax +39 0438 585172 manual fax +39 0438 916049
cap soc EURO 10149000 cod fisc e pi IT 02369430265 trib Treviso n 33642 reg soc cciaa Treviso n 206094 M estero TV 028944 E-mail infoselcom-srlcom
MULTIAXIAL TECHNOLOGY (NCF) unidirectional amp stitched multiaxial fabrics in glass carbon aramid and hybrids for the composite industry internet wwwselcom-srlcom
TYPE APPROVED PRODUCT ndash CERTIFICATE NO K-4015
Confidentiality Statement The information data and charts embodied in this Technical Data Sheet (TDS) are strictly confidential and are supplied on the understanding that they will be held confidentially and not disclosed to third parties without the prior written consent of Selcom srl with registered office in 31010 Fregona (TV) ITALY-Via Della Torre no 17 ndashFor further info please contact Selcom srl at infoselcom-srlcom or fax to no +39 0438 58 51 72 91 60 49 SELCOM Srl is a weaver of technical textiles from continuous filaments (rovings) All information supplied by or on behalf of SELCOM Srl in relation to its products whether in the nature of data recommendations or otherwise has been given in good faith and in compliance with technical and commercial information supplied by raw materials (fibre) manufacturers All information aforementioned are supported by its own experience and believed reliable but SELCOM Srl declines all responsibility in respect of the application processing ore use of the aforementioned information or any consequence thereof The buyer undertakes all liability in respect of the application processing or use of the aforementioned information or product whose quality and other properties he shall verify or any consequence thereof SELCOM Srl believes that it is the user that shall determine the suitability of a product for its end-use and the user that assures all liability in connection therewith M10-1-02DOC Ed01-Rev00-120510
Technical Data Sheet
PRODUCT NAME UNIEUNIEUNIEUNIE1200M1200M1200M1200M100100100100 Unidirectional fabric 0ordm in ldquoErdquo glass
Codice 01111001200
Characteristics for fabric lunghezza rotolo - standard roll length mtl 50 plusmn 1 mtl
larghezza rotolo - standard roll width mm 1270 plusmn 10 mm
peso netto rotolo - net roll weight Kg 865 plusmn 3
allungamento a rottura mdash elongation at break 35 - 4
Determined from resin impregnated rovings according to ASTM D-2343These informations can be used for material selection purposes only Quality Assurance Fregona ligrave 180113 Ing Giovanni Fardin
NB THIS DOCUMENT IS COMPUTER GENERATED AND ITrsquoS VALID WITHOUT SIGNATURE
angle areal weight areal weight
tolerance grmsup2 tolerance
0ordm - L4 83 8 plusmn 3
0ordm plusmn 1ordm L4 4800 - 2400 1200 plusmn 3
90ordm plusmn 1ordm L4 300 50 plusmn 3
random - L4 2600 100 plusmn 3
- - 1358 plusmn 3
layers plan texfiber
Polyester yarn
TOTAL grmsup2
E glass PPG Roving 2002
E glass PPG Roving 2002
E glass PPG Roving 7864
59
Forord
Sammendrag
Innhold
Figurliste
Tabelliste
Innledning
Bakgrunn for oppgaven
Problemomraringde og forskersposlashrsmaringl
Avgrensing av masteroppgaven
Masteroppgavens oppbygning
Metode
Litteraturstudie
Laboratorieforsoslashk
Validitet og reliabilitet
Teori
Regler og forskrifter
Utmatting i fiberkompositter
S-N kurven
Miner - Palmgrens delskadehypotese
Utmatting i et lamina med last parallelt med fibrene
Reduksjon av statisk styrke grunnet permanent statisk belastning
Reduksjon av statisk styrke grunnet dynamisk belastning S-N kurven
Analyse av sammenhenger
Lineaeligr regresjon
Hvor god er modellen
Plateproduksjon paring NORSAFE
Resininjesering
Proslashvelegemer
Testmaskiner
Dynamisk strekkproslashvemaskin
Statisk strekkproslashvemaskin
Bestemmelse av fiberinnhold og lagoppbygging
Fiberinnhold prosedyre
Lagoppbygging
Teoretisk tykkelse
Resultat og analyse
Strekkfasthet
Stress rupture
Stress rupture basert paring maringlt toslashyning
Stress rupture basert paring estimert toslashyning
Lineaeligr regresjon av stress rupture
Utvikling av S-N kurve
Lineaeligr regresjon av dynamisk utmatting
Endring av dynamisk regresjonskurve ved statisk utmatting
Konklusjon
Forslag til videre arbeid
Litteraturliste
Appendix
Appendix Resultat fiberinnhold
Appendix Stress Rupture proslashvegeometri
Appendix Dynamisk utmatting proslashvegeometri
Appendix Statisk og deretter dynamisk utmatting proslashvegeometri