TEMATYKA PRACY NAUKOWEJ

Obszar moich zainteresowań naukowych obejmuje mechanikę materiałów anizotropowych, ze szczególnym uwzględnieniem zagadnień dotyczących materiałów kompozytowych. Zajmuję się analizą wytrzymałościową laminatów w skład której wchodzą kryteria wytężeniowe i teorie zniszczenia zbudowane na podstawie różnorakich hipotez. Tym właśnie zagadnieniom jest poświęcona moja praca doktorska, będąca już praktycznie na ukończeniu.

W pracy tej z ogólnego sformułowania Rychlewskiego zostało wyspecyfikowane kryterium wytężeniowe dla pojedynczej warstwy ortotropowej kompozytu. Wyznaczono stany własne tensora podatności, których dla płaskiej warstwy ortotropowej jest trzy, a następnie w oparciu o te stany dokonano energetycznie niezależnego rozkładu gęstości energii sprężystej. Energie krytyczne, występujące w ogólnym sformułowaniu kryterium, wyznaczono w oparciu o myślowe eksperymenty, polegające na obciążaniu warstwy aż do zniszczenia w kierunkach głównych osi materiałowych. Przeprowadzono weryfikację kryterium w oparciu o dostępne w literaturze dane doświadczalne. Przeanalizowano tak zwane testy off-axis, czyli rozciąganie lub ściskanie pojedynczej warstwy kompozytu siłą przyłożoną pod dowolnym kątem w stosunku do kierunku ułożenia włókien oraz doświadczenia polegające na analizie warstwy w dwuosiowym stanie naprężenia.

Drugim etapem pracy jest propozycja nowej metody degradacji macierzy sztywności kompozytu. Metoda ta została sformułowana w oparciu o  kryterium wytężeniowe Rychlewskiego i związany z nim rozkład spektralny tensora podatności. Wprowadzono definicje współczynników wytężenia materiału w każdym ze stanów własnych, przedstawiające stosunek gęstości energii sprężystej zgromadzonej w danym stanie własnym pod wpływem działającego obciążenia, do energii krytycznej w tym stanie. Współczynniki te wykorzystano następnie jako mnożniki modyfikujące macierz sztywności (lub podatności) po rozkładzie tej macierzy na stany własne. Wprowadzone współczynniki pozwalają modyfikować sztywność warstwy bez konieczności identyfikowania sposobu zniszczenia.