Научные публикации

Experimental observations and finite element modelling of damage initiation and evolution in carbon/epoxy non-crimp fabric composites

Journal "Engineering Fracture Mechanics"
DOI:https://doi.org/10.1016/j.engfracmech.2007.03.010
Authors: D. S. Mikhaluk, T. C. Truong, A. I. Borovkov, S. V. Lomov, I.Verpoest

Damage in carbon/epoxy non-crimp stitched fabric (NCF) reinforced composites, produced by the resin transfer moulding (RTM) process is described. Formation of the stitching loop results in a certain disturbance of the uniform placement of the fibres. These deviations in fibre placement produce resin-rich zones that can influence the mechanical behaviour of the composite part. Tensile tests on quadriaxial (45°/90°–45°/0°)s laminates are performed accompanied by acoustic emission (AE) registration and X-ray imaging. Early initiation of damage (matrix cracking) in plies with different fibre orientation has been detected. Damage sites correlate with the resin-rich zones created by the stitching. Finite element (FE) analysis is carried out to develop a model that describes damage of the NCF composites. Numerical multi-level FE homogenization is performed to obtain effective elastic orthotropic properties of NCF composite at micro (unit cell of unidirectional tow) and meso (fabric unit cell) levels. A hierarchical sequence of FE models of different scales is created to analyze in detail the 3D stress state of the NCF composite (meso unit cell). A multi-level submodeling approach is applied during FE analysis. Zones of matrix-dominated damage are predicted. A comparison of non-destructive testing results with computational model is performed. Fracture mechanics parameters of matrix crack are computed and cracks growth stability is studied.

Связанные новости
В октябре этого года Центр инженерно-физических расчетов и анализа (АО «ЦИФРА») отмечает 5 лет со дня создания компании.
Инженеры АО «ЦИФРА» разработают материалы для верификационного отчета к аттестационному паспорту программного средства Ansys/LS-DYNA по заказу АО «АТОМПРОЕКТ». В материалах будет содержаться описание и выбор моделей материалов бетона и арматуры, описание и решение верификационных задач.
Связанные публикации в блоге
Нефтегазовая отрасль имеет большой простор для применения численного моделирования. Так для нефтяного и газового оборудования, нефтяных платформ, резервуаров для хранения топлива, насосов, гидроэнергетических устройств проводятся расчеты статической и динамической прочности и гидрогазодинамические расчеты. В данной статье рассмотрим наиболее распространенные задачи данного отраслевого сектора – расчеты на прочность и герметичность.
Инженерами АО «ЦИФРА» реализован проект по подбору и замене традиционного материала вентиляторной лопасти на композиционный. Этот вопрос актуален в отрасли проектирования лопаточных машин: турбин, компрессоров, вентиляторов, импеллеров и пропеллеров.
Связанные вебинары
В рамках Договора о научно-техническом сотрудничестве между АО «ЦНИИМФ» и АО «ЦИФРА» на данном вебинаре заведующий отделом конструктивной надежности и защиты судов от коррозии АО «ЦНИИМФ» Алексей Петров расскажет об имеющемся опыте и перспективах использования компьютерного моделирования для решения различных задач, связанных с ремонтом или модернизацией судов в эксплуатации.
АО "ЦИФРА" объявляет о проведении серии лекций-вебинаров от ведущих приглашенных экспертов в области численного моделирования. В ходе первого вебинара данной серии будут рассмотрены вопросы прочностного анализа «легких» (lightweight) композитных конструкций при динамическом нагружении с использованием явных решателей (сеточного и бессеточного) ПО LS-DYNA.

Закажите расчет

Команде профессионалов
Изменить файл
Поля, отмеченные звездочкой (*) обязательны для заполнения.
Успешно отправлено! Наш менеджер свяжется с Вами в ближайшее время!