Title: Determination of interlaminar fracture toughness of cfrp composite in mode i using numerical simulation with cohesive elements
Other Titles: Stanovení interlaminární lomové houževnatosti CFRP kompozitů v módu I za využití numerických simulací s kohezivními elementy
Authors: Sedláček, František
Kalina, Tomáš
Ráž, Karel
Citation: SEDLÁČEK, F., KALINA, T., RÁŽ, K. Determination of interlaminar fracture toughness of cfrp composite in mode i using numerical simulation with cohesive elements. In: Key Engineering Materials-Composite Materials and Material Engineering IV. neuvedeno: Trans Tech Publications Ltd, 2020. s. 15-21. ISBN 978-3-0357-1619-1 , ISSN 1013-9826.
Issue Date: 2020
Publisher: Trans Tech Publications Ltd
Document type: postprint
postprint
URI: 2-s2.0-85088206888
http://hdl.handle.net/11025/41921
ISBN: 978-3-0357-1619-1
ISSN: 1013-9826
Keywords: kompozitní materiály;MKP;kohezivní elementy;mód I;lomová houževnost;DCB test
Keywords in different language: composite materials;FEM;cohesive element;mode I;fracture toughness;DCB test
Abstract: Tento článek se zabývá stanovením parametrů interlaminární pevnosti kompozitních CFRP laminátů v módu poručení I, a to pomocí numerické simulace s kohezními prvky. Znalost těchto parametrů je zásadní pro umožnění predikce interlaminární pevnosti laminátů pomocí numerických simulací založených na metodě konečných prvků s kohezními prvky. Existuje několik standardizovaných experimentálních měření pro určování parametrů módu I, ale neumožňují stanovení všech potřebných pro numerické simulace. Stanovení těchto parametrů a jejich vývoj během porušování je však velmi problematické i když jsou k dispozici experimentální údaje. Tento článek se zabývá návrhem metodiky pro určování těchto parametrů pomocí procesu fitování experimentálního měření a numerické simulace. Experimentální měření byla prováděna na vzorcích typu DCB podle mezinárodních norem ASTM. Numerické simulace byly provedeny v softwaru Siemens Simcenter s řešičem NX Nastran. Numerický model se získanými parametry vykazuje velmi dobrou shodu s experimentálními měřeními. ve srovnání s průměrnými experimentálními hodnotami a analytickým výpočtem je rozdíl lomové houževnatosti pouhých 1,6%
Abstract in different language: This paper deals with the determination of parameters of the interlaminar failure of the CFRP composite laminate in mode I using numerical simulation with cohesive elements. Knowledge of these parameters is crucial to enable prediction of interlaminar strength of laminates using numerical simulations based on the finite element method with cohesive elements. There are several standardized experimental measurements for determining mode I parameters but not all that are needed for numerical simulations. However, the determination of these parameters and their evolution during cohesive failure is very problematic even if the experimental data is available. This paper deals with the design of a methodology for how to determine these parameters using the fitting process of experimental measurement and numerical simulation. The experimental measurements were done on double cantilever beam specimens according to ASTM standards. The numerical simulations were performed in the Siemens Simcenter software with NX Nastran solver. The numerical model with the obtained parameters shows very good agreement with the experimental measurements. compared to the average experimental values and the analytical calculation, the difference of fracture toughness is up to 1.6 %
Rights: Plný text je přístupný v rámci univerzity přihlášeným uživatelům
© Trans Tech Publications
Appears in Collections:Postprinty / Postprints (RTI)
OBD

Files in This Item:
File SizeFormat 
EA20-315.pdf768,31 kBAdobe PDFView/Open    Request a copy


Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/11025/41921

Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.

search
navigation
  1. DSpace at University of West Bohemia
  2. Publikační činnost / Publications
  3. OBD