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Computational methods for predicting impact damage in composite structures

Johnson, A. und Pickett, A. und Rozycki, P. (2001) Computational methods for predicting impact damage in composite structures. Composites Science and Technology, 61, Seiten 2183-2192.

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Kurzfassung

This paper describes recent progress on materials modelling and numerical simulation of the impact response of fibre reinforced composite structures. A continuum damage mechanics model for fabric reinforced composites is developed as a framework within which both in-ply and delamination failure may be modelled during impact loading. Damage evolution equations are derived and appropriate materials parameters determined from experiments. The model for in-plane failure has been implemented in a commercial explicit finite element code, and new techniques are used to model the laminate as a stack of shell elements tied via contact interface conditions. This approach allows the interlaminar layers to be modelled and strength reduction due to delamination to be presented; it also provides a computationally efficient method for the analysis of large-scale structural parts. The code is applied to predict the response of carbin fabric reinforced epoxy plates impacted at different velocities by a steel impactor. A comparison of structural response and failure modes from numerical simulations and impact tests is given which shows a good agreement for the prediction of delamination damage at low impact energies and fracture and penetration at higher impact energies.

Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Zusätzliche Informationen: LIDO-Berichtsjahr=2002,
Titel:Computational methods for predicting impact damage in composite structures
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-Adresse der Autoren
Johnson, A.NICHT SPEZIFIZIERT
Pickett, A.ESI GmbH
Rozycki, P.LAMIH, Université Valenciennes, Frankreich
Datum:2001
Erschienen in:Composites Science and Technology
Referierte Publikation:Ja
In ISI Web of Science:Ja
Band:61
Seitenbereich:Seiten 2183-2192
Status:veröffentlicht
Stichwörter:polymer matrix composites, PMC, impact behaviour, computational simulation, damage mechanics, delamination
HGF - Forschungsbereich:Verkehr und Weltraum (alt)
HGF - Programm:Luftfahrt
HGF - Programmthema:keine Zuordnung
DLR - Schwerpunkt:Luftfahrt
DLR - Forschungsgebiet:L ST - Starrflüglertechnologien
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):NICHT SPEZIFIZIERT
Standort: Stuttgart
Institute & Einrichtungen:Institut für Bauweisen- und Konstruktionsforschung
Hinterlegt von: elib DLR-Beauftragter
Hinterlegt am:16 Sep 2005
Letzte Änderung:14 Jan 2010 22:25

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