تلفن: ۰۴۱۴۲۲۷۳۷۸۱
تلفن: ۰۹۲۱۶۴۲۶۳۸۴

دانلود رایگان مقاله انگلیسی شبیه سازی شکست تصاعدی چند مقیاس کامپوزیت بافته شده سه بعدی تحت تنش تک محوری – الزویر ۲۰۱۹

عنوان فارسی: شبیه سازی شکست تصاعدی چند مقیاس کامپوزیت بافته شده سه بعدی تحت تنش تک محوری
عنوان انگلیسی: Multi-scale progressive failure simulation of 3D woven composites under uniaxial tension
تعداد صفحات مقاله انگلیسی : 23 تعداد صفحات ترجمه فارسی : ترجمه نشده
سال انتشار : 2019 نشریه : الزویر - Elsevier
فرمت مقاله انگلیسی : PDF نوع مقاله : ISI
نوع نگارش : مقالات پژوهشی (تحقیقاتی) پایگاه : اسکوپوس
کد محصول : E10810 رفرنس : دارد
محتوای فایل : PDF حجم فایل : Kb 500
رشته های مرتبط با این مقاله: مهندسی مواد
گرایش های مرتبط با این مقاله: کامپوزیت
مجله: سازه های کامپوزیتی - Composite Structures
دانشگاه: Department of Astronautic Science and Mechanics - Harbin Institute of Technology - P.R. China
کلمات کلیدی: کامپوزیت بافته شده سه بعدی، مقیاس چندگانه، المان محدود ناهمگون، آسیب، کشش تک محوره
doi یا شناسه دیجیتال: https://doi.org/10.1016/j.compstruct.2018.09.081
برای سفارش ترجمه این مقاله با کیفیت عالی و در کوتاه ترین زمان ممکن توسط مترجمین مجرب سایت ایران عرضه؛ روی دکمه سبز رنگ کلیک نمایید.
چکیده

Abstract

This paper presents a multi-scale progressive failure modeling scheme to analyze the damage behaviors of 3D angle-interlock woven composites under uniaxial tension. The macro-scale progressive damage model is established based on a meso-scale representative volume cell (RVC) model by using the inhomogeneous finite element method. In current model, a modified Puck criterion for fiber yarn and parabolic yield criterion for the matrix are chosen to be the damage initiation and propagation criteria, which can clearly describe the fiber breakage, inter-fiber fracture and matrix crack in the level of the fiber yarn and the matrix. The tensile effective elastic properties and the failure strength as well as the damage evolution process of this 3D woven composite are predicted. A series of uniaxial tensile tests are conducted to validate the macro-scale progressive damage model. Experimental and numerical results are compared and discussed.

نتیجه گیری

Conclusion

A multi-scale progressive failure modeling scheme is presented to analyze the damage initiation and development of 3D angle-interlock woven composites under uniaxial tension load. The macroscale failure behaviors are simulated based on a RVC model by using inhomogeneous finite element method. Fiber yarn breakage, inter-fiber yarn fracture is predicted by using modified Puck criteria, the matrix crack is predicted by using the parabolic yield criterion. Experimental results show that initial damage first occurs in matrix on the surface of the specimen, then the matrix particles detaches gradually with the increasing of the load. Finally, the brittle fracture occurs on the specimen along with the warp yarns breakage. The proposed model is correlated and validated by experimental study. Simulated damage evolvement and failure modes agrees well with that observe in experiment. Results show that damage initiates in matrix first and expands gradually when strain is in the range of (0.54% - 0.94%). Then slight damage related to occurs around the strain of 1.15%. When strain reaches around 𝑑𝑓,1 1.80%, damage related to expands rapidly and the warp fibers breakage result in the failure of 𝑑𝑓,1 the whole structure. Additionally, models with different mesh sizes are simulated. The calculation results indicate that 0.25 mm is a reasonable mesh size. In conclusion, the proposed model can predict the damage evolution progress of a full-size specimen with considering the fiber breakage, inter-fiber fracture and matrix crack.