KaydedilenlerDerginizi ekleyin

Dergiler / Dokuz Eylül Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Fen ve Mühendislik Dergisi / 2019 / Cilt: 21 - Sayı: 62

Effects of Lay-Up Sequence and Widths on The SERR of Woven Glass Fiber Reinforced Polymer Composites

Dokuma Cam Elyaf Takviyeli Polimer Kompozitlerin Tabaka Diziliminin ve Genişliklerinin SERR Üzerindeki Etkileri

M. Evren TOYGAR
Farshid Khosravi MALEKİ
Sayfa
369–378
DOI
—
🏛️Bu makalenin bibliyografik verileri ve tam metin bağlantısı DergiPark üzerinden sağlanmıştır.
DergiPark Kaydı ↗
✨

Yapay Zeka Hızlı Bakış & Çıkarımlar

AI Insight
⚡ TL;DR(1 Cümlede Hızlı Çıkarım)

It is seen that there is an agreement between experimental and numerical results so that the VCCT method is to be an appropriate method for analyzing a SERR value of woven glass fiber reinforced polymer composites.

📌 3 Maddede Bu Makale

🎯
Amaç & Hipotez:In this paper, fracture behavior of woven Glass Fiber Reinforced Polymer (GFRP) composites under Mode I crack growth was experimentally investigated and numerically modeled, to determine the effects of lay-up sequence and widths on delamination resistance.
📊
Temel Bulgular & Veri:Different methods are used for calculation of strain energy release rate (SERR): for the experimental solution, experimental compliance calibration method (CCM), modified beam theory (MBT), modified compliance calibration (MCC) are used and virtual crack closure technique (VCCT) are used for the numerical solution.
💡
Sonuç & Katkı:It is seen that there is an agreement between experimental and numerical results so that the VCCT method is to be an appropriate method for analyzing a SERR value of woven glass fiber reinforced polymer composites.
🔬Tür:Modelleme & Sayısal Simülasyon
📍Kapsam:Genişletilmiş Akademik Örneklem
⚙️Değişkenler:Alan Parametreleri

Özet

In this paper, fracture behavior of woven Glass Fiber Reinforced Polymer (GFRP) composites under Mode I crack growth was experimentally investigated and numerically modeled, to determine the effects of lay-up sequence and widths on delamination resistance. Different methods are used for calculation of strain energy release rate (SERR): for the experimental solution, experimental compliance calibration method (CCM), modified beam theory (MBT), modified compliance calibration (MCC) are used and virtual crack closure technique (VCCT) are used for the numerical solution. To achieve this aim DCB (double cantilever beam) test specimens are used to evaluate the SERR values. Three-dimensional finite element model is used to perform the delamination, crack analysis, and Mode I SERR value is calculated by the VCCT. It is seen that there is an agreement between experimental and numerical results so that the VCCT method is to be an appropriate method for analyzing a SERR value of woven glass fiber reinforced polymer composites.

Abstract

Bu çalışmada, Mod I çatlak ilerlemesi altında dokuma cam elyaf takviyeli polimer (GFRP) kompozitlerinin kırılma davranışı deneysel olarak araştırılmış ve tabaka diziliminin ve numune genişliklerinin delaminasyon direncine olan etkilerini belirlemek için sayısal olarak modellenmiştir. Açığa çıkan şekil değiştirme enerjisinin (SERR) hesaplanması için farklı yöntemler kullanılmıştır: deneysel çözüm için, deneysel uyum kalibrasyon yöntemi (CCM), modifiye edilmiş kiriş teorisi (MBT), modifiye uyum kalibrasyon yöntemi (MCC) kullanılmıştır ve sayısal çözüm için sanal çatlak kapatma tekniği (VCCT) kullanılmıştır. DCB test numuneleri, SERR değerlerini elde etmek için kullanılmıştır. Delaminasyon, çatlak analizi ve Mod I SERR değerilerinin VCCT tarafından hesaplanması için üç boyutlu sonlu eleman modeli kullanılmıştır. Deneysel ve sayısal sonuçların birbiriyle uyumlu olduğu ve böylece bir dokuma cam elyaf takviyeli polimer kompozitlerin SERR değerini analiz etmek için VCCT metodunun uygun bir yöntem olduğu görülmüştür.

🔖

Bu Makaleye Atıf Yap

TOYGAR, M. E., MALEKİ, F. K. (2019). Effects of Lay-Up Sequence and Widths on The SERR of Woven Glass Fiber Reinforced Polymer Composites. Dokuz Eylül Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Fen ve Mühendislik Dergisi, Cilt: 21 - Sayı: 62, 369–378. https://ajindex.com/articles/158279

📄 Tam Metin PDF Okuyucu

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

Kaynakça (9)

  1. Hyer M.W.: Stress analysis of fiber-reinforced composite materials. McGraw-Hill, Massachusetts, (1998). Broek D.: Elementary Engineering Fracture Mechanics. Kluwer Academic Publishers,
  2. Boston, Massachusetts, (1996). O'Brien T.K.: Fracture Mechanics of Composite Delamination. Composites: ASM International, 21, 241- 245 (2001).
  3. O'Brien, T. K.: Characterization of delamination onset and growth in a composite laminate. Damage in composite materials, ASTM STP 775/2, 140-167 (1982). Tay T. E.: Characterization and analysis of delamination fracture in composites: an overview of developments from 1990 to 2001, Applied Mechanics Reviews 56/1, 1-32 (2003). DOI:10.1115/1.1504848 De Morais A.B., De Moura M.F., Marques A.T., De Castro P.T.: Mode-I interlaminar fracture of carbon/epoxy crossply composites. Composites Science and Technology, 62/5, 679-686 (2002). DOI:10.1016/S0266-3538(01)00223-8
  4. Toygar M.E., Toparli M., Uyulgan B.: An investigation of fracture toughness of carbon/epoxy composites. Journal of reinforced plastics and composites, 25.18, 1887-1895 (2006). DOI: 10.1177/0731684406069916 Aliyu A.A., Daniel I.M.: Effects of strain rate on delamination fracture toughness of graphite/epoxy. Delamination and debonding of materials, ASTM STP, 876, 336-348 (1985). Chai H.: The characterization of Mode I delamination failure in non-woven, multidirectional laminates. Composites, 15, 277–90 (1984).
  5. Choi NS, Kinloch AJ, Williams JG.: Delamination fracture of multidirectional carbon-fiber/epoxy composites under Mode I, Mode II and mixed-Mode I/II Loading. J Compos Mater, 33, 73–100 (1999).
  6. Canturri C, Greenhalgh ES, Pinho ST, Ankersen J.: Delamination growth directionality and the subsequent migration processes – the key to damage tolerant design. Compos Part A Appl Sci Manuf, 54, 79–87 (2013).
  7. Pelegri AA, Tekkam A.: Optimization of laminates’ fracture toughness using design of experiments and response surface. J Compos Mater, 37, 579–96 (2003). Pereira AB, de Morais AB.: Mode I interlaminar fracture of carbon/epoxy multidirectional laminates. Compos Sci Technol, 64, 2261–70 (2004).
  8. Sebaey TA, Blanco N, Costa J, Lopes CS.: Characterization of crack propagation in mode I delamination of multidirectional CFRP laminates. Compos Sci Technol, 72, 1251–6 (2012).
  9. Chou I, Kimpara I, Kageyama K, Ohsawa I.: Mode I and Mode II Fracture Toughness Measured Between Differently Oriented Plies in Graphite/Epoxy Composites. Compos Mater Fatigue Fract – Fifth Vol ASTM STP 1230, Martin RH,