Response of composite laminates under out-of-plane loading

Abstract

The objective of the thesis is to provide scaling tool predicting the response of composite structures under out-of-plane loading by testing small coupons. This global objective cannot be achieved without understanding the damage mechanisms and their sequences in composite laminates under out-of-plane loading. The objective of the thesis is achieved by considering three different sub-objectives. The first sub-objective is focusing on understanding the damage mechanisms and their sequences in composite laminates made of different ply thicknesses. The second sub-objective focuses on understanding the influence of the laminate design parameters, mismatch angle between plies and ply thickness, on the response of composite laminates under out-of-plane loading.In the third sub-objective, the contact problem of a stiff spherical indenter with a composite plate was simulated with a 2D axisymmetric model implemented on a commercial software.Finally, the scaling tool to predict the response of composite structures under out-ofplane loading is implemented in two steps

El objectiu d’aquesta tesi és el d’aconseguir una eina d’escalat fiable per a predir la resposta d’estructures de compòsit sota càrregues fora del pla mitjançant l’assaig de petites provetes. L’objectiu s’ha assolit considerant tres sub-objectius diferents. El primer sub-objectiu es centra en comprendre els mecanismes de dany i la seva seqüència en laminats de material compost fets amb làmines de diferent gruix.El segon sub-objectiu es centra en comprendre la influència dels paràmetres de disseny dels laminats, angle de desfasament entre capes i gruix de capa, en la resposta de compòsits laminats a càrregues fora del pla.En el tercer sub-objectiu es va simular el problema del contacte entre un indentador esfèric rígid i una placa de compòsit mitjançant un model axisimètric 2D implementat en un programari comercial.Finalment, l’eina d’escalat per a la predicció de la resposta d’estructures de material compost sota càrregues fora del pla s’implementa en dos passos