Characterization of the translaminar cohesive law

Abstract

When a fibre-reinforced composite laminate is subjected to traction or compression, it develops a relatively large Fracture Process Zone where material toughening mechanisms such as matrix cracking, fibre-bridging and fibre pull-outs take place. The damage onset and damage propagation are well defined from a cohesive model point of view, although no standard procedure has been yet developed to characterize the translaminar Cohesive Law. The present Ph.D. thesis proposes an objective inverse method for obtaining the Cohesive Law from a single Compact Tension test. The proposed methodology has been correlated with numerical results, and has been satisfactorily used to characterize this property in various laminates, both in traction and compression

Quan un laminat compost de polímer reforçat amb fibres és sotmès a tracció o compressió, aquest desenvolupa una Zona de Procés de Fractura relativament gran, on mecanismes d'enduriment com ara l'esquerdament de la matriu, bridging i pull-out de fibres tenen lloc. La iniciació i propagació del dany estan ben definits des del punt de vista del model cohesiu, tot i que actualment encara no hi ha cap procediment estàndard per caracteritzar la Llei Cohesiva translaminar. La present tesi doctoral proposa un mètode invers per a l'obtenció de la Llei Cohesiva utilitzant únicament un assaig de la proveta Compact Tension. La metodologia proposada ha estat correlada amb resultats numèrics, i ha estat empleada satisfactòriament per a caracteritzar aquesta propietat en diversos laminats, tant a tracció com a compressió