Crashworthiness of polystyrene foam and cardboard panels reinforced with carbon fiber reinforced polymer and glass fiber reinforced polymer composite rods

2020 ◽  
Vol 39 (15-16) ◽  
pp. 599-612
Author(s):  
Gabriel Y Fortin ◽  
Elsayed A Elbadry ◽  
Atsushi Yokoyama

This article presents an experimental study on the quasi-static crushing performance of carbon fiber reinforced polymer (CFRP) rods consisting of unidirectional carbon fibers wrapped by braided glass fibers. Rods with and without a taper are tested and then inserted in extruded and expanded polystyrene foam and cardboard panels. Hybrid columnar aluminum tube–CFRP rod structures are also tested in all panel materials. These results are compared to those based on glass fiber reinforced polymer (GFRP) rods, GFRP rods in polystyrene foams, and to GFRP rods in cardboard from a previous study. Tapered CFRP rods exhibit progressive crushing behavior with specific energy absorption superior to GFRP rods, with values of 82 kJ/kg and 65 kJ/kg, respectively. Moreover, the highest specific energy absorption (111 kJ/kg) is obtained in hybrid columnar aluminum tube–CFRP tapered rods, exceeding values of aluminum tubes (89 kJ/kg) and equivalent structures containing GFRP rods (102 kJ/kg). Within panels, cardboard produces the largest increase in mean load of CFRP and GFRP rods due to most constraining fiber splaying during crushing, followed by extruded foam, and lastly expanded foam. However, crushing displacement is most restricted in cardboard due to earlier final compaction. The smallest variations in crushing load occur in extruded polystyrene due to greater homogeneity throughout the foam structure.

2015 ◽  
Vol 11 (1) ◽  
pp. 23
Author(s):  
Elfania Bastian ◽  
Rendy Thamrin ◽  
Jafril Tanjung

Dalam studi ini dilakukan analisis numerik tentang pengaruh perkuatan dengan pelat CFRP (Carbon Fiber Reinforced Polymer) terhadap tegangan tulangan tarik. Tegangan pada tulangan tarik ditinjau pada daerah sekitar perletakan balok sederhana dengan dua tumpuan. Untuk maksud tersebut serangkaian model numerik dipersiapkan dengan jenis tulangan yang berbeda. Dimana panjang penyaluran tambahan divariasikan 100mm dan 250mm. Tulangan yang digunakan adalah tulangan baja dan GFRP (Glass Fiber Reinforced Polymer). Hasil analisis menjelaskan bahwa perkuatan dengan pelat CFRP dapat meningkatkan kapasitas balok dimana tegangan yang diterima oleh tulangan tarik menurun. Disamping itu tulangan tarik GFRP juga terbukti efektif meningkatkan daktilitas balok beton bertulang.


BUILDER ◽  
2021 ◽  
Vol 286 (5) ◽  
pp. 28-33
Author(s):  
Renata Kotynia ◽  
Konrad Szczepański

W artykule przedstawiono obliczeniową analizę nośności dwuprzęsłowych belek ze zbrojeniem kompozytowym z włókien szklanych i węglowych (Glass Fiber Reinforced Polymer – GFRP; Carbon Fiber Reinforced Polymer – CFRP) opracowaną na podstawie wybranych wytycznych normowych: Fib Bulletin 40, japońskiej – JSCE, amerykańskiej – ACI 440 oraz kanadyjskiej – ISIS z wynikami wybranych badań doświadczalnych. Głównym celem pracy jest określenie wpływu redystrybucji momentów przy obliczaniu nośności belek dwuprzęsłowych. Wyniki uproszczonej analizy obliczeniowej (bez wpływu redystrybucji momentów) pozwoliły porównać różne podejścia normowe oraz określić poziom zgodności wyników obliczeniowych z wynikami doświadczalnymi. W ten sposób można oszacować zakres bezpieczeństwa nośności na zginanie określony wpływem redystrybucji momentów względem wyników badań doświadczalnych.


Sign in / Sign up

Export Citation Format

Share Document