Universitat de Girona
Turon Travesa, Albert
Renart Canalias, Jordi
Bak, Brian Lau Verndal
2019-07-17
287 p.
Universitat de Girona. Departament d'Enginyeria Mecànica i de la Construcció Industrial
The overall purpose of this Ph.D. thesis is to contribute to the reliable design of composite structures subjected to fatigue-driven delamination. The aim is motivated by a wish to reduce the amount of experimental testing needed in the dimensioning of real components and to anticipate the mechanical response of layered structures undergoing fatigue delamination. In order to extend the general applicability of the existing methods, experimental data of 3D delamination propagation has been generated, as well as an efficient identification of the crack propagation direction and an accurate means of calculating the energy release rate in three-dimensional structures have been developed. Moreover, a benchmark test for fatigue-driven 3D crack growth has been used for model validation, and a full characterization, at the coupon level, of the interlaminar properties of the demonstrator material has been performed. The developed fatigue method provides accurate predictions for the fatigue benchmark tests
L’objectiu general d’aquesta tesi doctoral és contribuir al disseny fiable d’estructures de materials compòsits en capes sotmeses a delaminació provocada per la fatiga. Per una banda, es pretén reduir la quantitat de proves experimentals necessàries en el procés de disseny de components i, per l’altra, anticipar la resposta mecánica de les estructures que pateixen delaminació a fatiga. Per tal d’ampliar l’aplicabilitat dels mètodes existents, s’han generat dades experimentals de propagació de la delaminació en 3D, un mètode eficaç d’identificació de la direcció de propagació d’esquerda i un mitjà precís de calcular l’energia disponible per a la fractura en estructures tridimensionals. A més, s’ha dut a terme una campanya experimental de l’assaig validador i s’ha realitzat una caracterització completa de les propietats interlaminars del material validador a nivell de proveta. El mètode de fatiga desenvolupat proporciona prediccions precises per als assajos de referència
Composite materials; Materials compòsits; Materials compuestos; Cohesive zone model; Model de zona cohesiva; Modelo de zona cohesiva; Delamination; Delaminació; Delaminación; Fatigue; Fatiga; Finite element analysis; Anàlisi d'elements finits; Análisis de elementos finitos; 3D analysis; Anàlisi 3D; Análisis 3D
620 - Materials testing. Commercial materials. Economics of energy; 621 - Mechanical engineering in general. Nuclear technology. Electrical engineering. Machinery
ADVERTIMENT. L'accés als continguts d'aquesta tesi doctoral i la seva utilització ha de respectar els drets de la persona autora. Pot ser utilitzada per a consulta o estudi personal, així com en activitats o materials d'investigació i docència en els termes establerts a l'art. 32 del Text Refós de la Llei de Propietat Intel·lectual (RDL 1/1996). Per altres utilitzacions es requereix l'autorització prèvia i expressa de la persona autora. En qualsevol cas, en la utilització dels seus continguts caldrà indicar de forma clara el nom i cognoms de la persona autora i el títol de la tesi doctoral. No s'autoritza la seva reproducció o altres formes d'explotació efectuades amb finalitats de lucre ni la seva comunicació pública des d'un lloc aliè al servei TDX. Tampoc s'autoritza la presentació del seu contingut en una finestra o marc aliè a TDX (framing). Aquesta reserva de drets afecta tant als continguts de la tesi com als seus resums i índexs.
