"Badania numeryczne i doświadczalne ściskanych kompozytowych płyt z centralnym wycięciem"
W ramach projektu PRELUDIUM opracowano oryginalną koncepcję płytowego elementu cienkościennego z centralnym wycięciem, który może pracować jako element sprężysty bądź nośny.
Znane powszechnie sposoby zwiększenia odporności na zjawisko utraty stateczności elementów cienkościennych, poprzez zastosowaniu usztywnień lub przetłoczeń, prowadzą do zmiany postaci konstrukcyjnej oraz wzrostu jej masy własnej, co nie jest pożądane przez konstruktorów. Dzięki prowadzonym badaniom udało się odnaleźć sposób by znacznie poprawić odporność elementów płytowych na utratę stateczności poprzez zabiegi konstrukcyjne polegające na wymuszeniu utraty stateczności konstrukcji wg wyższej postaci wyboczenia dzięki nowatorskiemu podejściu przebadania niesymetrycznych układów warstw (opracowano własne/autorskie niesymetryczne układy warstw z poszukiwanymi sprzężeniami) w których występują efekty sprzężeń i wyodrębnienie tych sprzeżeń, które umożliwiają zamianę postaci wyboczenia konstrukcji. Dzięki temu mamy wpływ na zachowanie konstrukcji w stanie krytycznym i pokrytycznym, a co za tym idzie na kształtowanie charakterystyki sztywnościowej konstrukcji. Ta właściwość jest bardzo istotna w aspekcie eksploatacyjnym, gdyż łatwo można uzyskać elementy o identycznych wymiarach do zabudowy, a krańcowo różnej charakterystyce sztywnościowej. Zakres badań dotyczył określenia wpływu parametrów geometrycznych wycięcia oraz konfiguracji warstw kompozytu na stateczność i stany pokrytyczne konstrukcji. Obszar badań zawierał zagadnienia nieliniowej stateczności cienkościennych elementów konstrukcyjnych oraz zagadnienia mechaniki kompozytów włóknistych – laminatów. Badania prowadzone były w obszarze badań eksperymentalnych na fizycznych modelach konstrukcji, jak również w zakresie symulacji numerycznych z wykorzystaniem metody elementów skończonych. Uzyskane do tej pory wyniki numeryczne dla stworzonego modelu pozostają w jakościowej i ilościowej zgodności z wynikami badań doświadczalnych, co potwierdza słuszność opracowanej koncepcji.
Opracowana koncepcja jest obecnie rozwijana celem zwiększenia jego stosowalności w innych konstrukcjach kompozytowych.