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Experimental and analytical study of delamination caused by free-edges and matrix cracks in laminated composites

In the last decades, the use of laminated composites, such as Carbon Fiber Reinforce Polymer has increased in many industrial sectors. Different failure mechanisms different damage mechanism can appear in laminated composites. Among the different damage mechanisms, delamination or interlaminar failure is the one that reduces the load-carrying capacity of composite structures and may compromise structural integrity. Nowadays, the prediction of delamination can be done using computational tools that involve high computational costs, limiting their applicability in the initial stages of the design of new structural components. In this work, quick-analysis tools for delamination predictions are proposed. Two different sources of delamination have been studied: free-edge and matrix-crack induced delamination. A methodology to predict both types of induced delamination is proposed and it has been validated with experimental results

En los últimos años se ha incrementado el uso de materiales compuestos en diferentes campos de la tecnología. Este tipo de materiales presentan varios tipos de fallo, siendo uno de ellos la deslaminación o fallo interlaminar. La deslaminación puede reducir la capacidad de carga de los compuestos y puede comprometer la integridad estructural. En la actualidad, se puede predecir la deslaminación mediante herramientas numéricas, pero estas implican un alto coste computacional que imposibilita su utilización en las primeras etapas del diseño de un componente estructural. En esta tesis se aborda esta problemática, proponiendo métodos de cálculo de bajo coste computacional que permiten predecir la deslaminación en las primeras etapas del diseño estructural. Se han desarrollado métodos de análisis para dos distintos tipos de deslaminación: por efectos de borde y provocada por grietas en la matriz, y se han validado mediante una campaña experimental

Universitat de Girona

Altres contribucions: Universitat de Girona. Departament d’Enginyeria Mecànica i de la Construcció Industrial
Autor: Zubillaga Eceiza, Lierni
Data: 11 juliol 2014
Resum: In the last decades, the use of laminated composites, such as Carbon Fiber Reinforce Polymer has increased in many industrial sectors. Different failure mechanisms different damage mechanism can appear in laminated composites. Among the different damage mechanisms, delamination or interlaminar failure is the one that reduces the load-carrying capacity of composite structures and may compromise structural integrity. Nowadays, the prediction of delamination can be done using computational tools that involve high computational costs, limiting their applicability in the initial stages of the design of new structural components. In this work, quick-analysis tools for delamination predictions are proposed. Two different sources of delamination have been studied: free-edge and matrix-crack induced delamination. A methodology to predict both types of induced delamination is proposed and it has been validated with experimental results
En los últimos años se ha incrementado el uso de materiales compuestos en diferentes campos de la tecnología. Este tipo de materiales presentan varios tipos de fallo, siendo uno de ellos la deslaminación o fallo interlaminar. La deslaminación puede reducir la capacidad de carga de los compuestos y puede comprometer la integridad estructural. En la actualidad, se puede predecir la deslaminación mediante herramientas numéricas, pero estas implican un alto coste computacional que imposibilita su utilización en las primeras etapas del diseño de un componente estructural. En esta tesis se aborda esta problemática, proponiendo métodos de cálculo de bajo coste computacional que permiten predecir la deslaminación en las primeras etapas del diseño estructural. Se han desarrollado métodos de análisis para dos distintos tipos de deslaminación: por efectos de borde y provocada por grietas en la matriz, y se han validado mediante una campaña experimental
Format: application/pdf
Altres identificadors: Gi. 2040-2014
http://hdl.handle.net/10803/284759
Accés al document: http://hdl.handle.net/10256/9813
Llenguatge: eng
Editor: Universitat de Girona
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Matèria: Composites
Materiales compuestos
Materials compostos
Delamination
Deslaminación
Deslaminació
Free-edge delamination
Deslaminación por efectos de borde
Deslaminació per efectes de vora
Matrix cracking
Grietas en la matriz
Esquerdes a la matriu
62 - Enginyeria. Tecnologia
620 - Assaig de materials. Materials comercials. Economia de l’energia
Títol: Experimental and analytical study of delamination caused by free-edges and matrix cracks in laminated composites
Tipus: info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
Repositori: DUGiDocs

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