Effects of ring stiffeners on the underwater collapse behavior of carbon/epoxy composite tubes

材料科学 复合材料 复合数 静水压力 屈曲 内爆 数字图像相关 环氧树脂 水下 水压试验 压力传感器 结构工程 机械 地质学 热力学 海洋学 物理 工程类 等离子体 量子力学
作者
Akongnwi Nfor Ngwa,Valentina Rossell,Helio Matos,Arun Shukla
出处
期刊:Journal of Composite Materials [SAGE Publishing]
卷期号:57 (10): 1755-1767 被引量:4
标识
DOI:10.1177/00219983231162605
摘要

An experimental study was performed to analyze the dynamic buckling behavior of stiffened composite tubes. The structures analyzed were filament-wound carbon-fiber/epoxy composite tubes with press-fitted compliant and rigid aluminum ring stiffeners. The ring thicknesses were chosen for a consistent buckling pressure for equally spaced one, two, and three compliant stiffener configurations. The composite structures were submerged inside a pressure vessel and then subjected to increasing hydrostatic pressure until buckle initiation. High-speed photography and Digital Image Correlation were used to acquire full-field displacements and velocities of the collapse event. In addition, piezoelectric transducers were used to concurrently record the local dynamic pressure histories along the length of the tube. The results show that increasing the number of stiffeners for the same collapse pressure decreases the overall energy emission from the implosion event by more than 16%. However, the energy mitigation effects are also influenced by the location of the stiffeners in relation to the buckling initiation point.
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