Environmental fatigue behavior of non-crimp, E-glass fiber reinforced polyester composites for marine applications

• Published in: Materialwissenschaft und Werkstofftechnik 2012-12, Vol.43 (12), p.1053-1058
• Main Authors: Altunsaray, E., Neser, G., Erbil, C., Gürsel, K. T., Ünsalan, D.
• Format: Article
• Language: English
• Subjects: corrosion; Dauerfestigkeit; environmental degradation; fatigue; Glasfaser; glass fibres; Korrosion; Marine composites; Maritimer Verbundwerkstoff; Umweltbedingte Degradierung
• ISSN: 0933-5137; 1521-4052
• DOI: 10.1002/mawe.201200955

This study is aimed to find the fatigue behavior of Glass Reinforced Plastics, a material which is a widely preferred material for small marine crafts, as well as several other applications. The type of composite tested is hand‐laid E‐glass non‐crimp reinforcements with an polyester resin matrix. The specimens were produced in two standard thicknesses and with these material directions and were tested both under atmospheric and simulated seawater environments for fatigue. It was seen that the results of fatigue lifetime obtained by testing the material in seawater is much lower than the results obtained from testing similar specimens under atmospheric conditions. However, the stress curves indicate the same slope, suggesting that the fatigue failure mechanism of both testing conditions is the same and the fiber‐related factors dominate. It was found that the thickness and material direction did not have a significant effect on the fatigue behavior of the material. Das Ziel dieser Untersuchung war es, das Dauerfestigkeitsverhalten von E‐glasfaserverstärktem Kunststoff zu ermitteln, der ein weitgehend bevorzugtes Material für kleine marine Fahrzeuge sowie mehrere andere Anwendungen ist. Die getesteten Kunststoffe sind von Hand gelegte, knitterfreie E‐Glas‐Verstärkungen mit einer Polyester‐Harz‐Matrix. Die Proben wurden mit zwei Dicken von 5 mm und 10 mm und mit Standard‐Materialrichtungen hergestellt und sowohl unter atmosphärischer Umwelt als auch in simulierter Meerwasser‐Umgebung für Dauerfestigkeitsanalyse getestet. Es ergab sich, dass die Dauerspannungsamplituden beim Testen des Materials im Meerwasser viel niedriger sind als die Ergebnisse ähnlicher Proben unter atmosphärischen Bedingungen. Allerdings weisen die Spannungsverläufe die gleiche Steigung auf, was darauf hindeutet, dass der Ermüdungsausfallmechanismus beider Testbedingungen gleich ist und die faserbezogenen Faktoren dominieren. Es wurde ermittelt, dass die Material‐Dicke und ‐Richtung keinen signifikanten Einfluss auf das Dauerfestigkeitsverhalten des Materials hatte.