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A constitutive model for orthotropic damage in an all oxide woven ceramic matrix composite material

Jain, Neraj und Hofmann, Severin und Koch, Dietmar und Vladimirov, Ivaylo und Göring, Jürgen (2016) A constitutive model for orthotropic damage in an all oxide woven ceramic matrix composite material. Materials Science and Engineering 2016, 2016-09-27 - 2016-09-29, Darmstadt, Deutschland.

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Kurzfassung

The present work includes a constitutive damage meso-model which is based on the investigations of mechanical properties under room and high temperature of a plain-woven oxide/oxide Ceramic Matrix Composite (CMC) material. The models developed for unidirectional plies have been adapted to a plain-woven ply. The damage is defined as the degradation of the in-plane elastic properties. The thermodynamic potentials and the corresponding scalar damage variables are integrated into the framework of continuum damage mechanics. The damage surface of the model corresponds to the Tsai-Wu failure criterion in the stress space. The most of the variables used to define the damage initiation and propagation have been derived from simple on- and off-axis tension and shear tests. Nevertheless, curve fitting is required to obtain a certain set of parameters. The Tsai-Wu failure criterion has been implemented in strain and stress space to predict the failure of the laminate. The material model is then implemented into the commercial finite element software ANSYS Workbench with the help of a user-defined material subroutine written in FORTRAN. The stress-strain relationship for different fibre orientations under room and elevated temperatures is compared with experimental data to assess the accuracy of the model.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/110514/
Dokumentart:Konferenzbeitrag (Vortrag)
Titel:A constitutive model for orthotropic damage in an all oxide woven ceramic matrix composite material
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Jain, NerajNeraj.Jain (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-7853-1894NICHT SPEZIFIZIERT
Hofmann, SeverinSeverin.Hofmann (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Koch, DietmarDietmar.Koch (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0003-4504-8721NICHT SPEZIFIZIERT
Vladimirov, IvayloMTU Aero Engines AGNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Göring, JürgenJuergen.Goering (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:29 September 2016
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Nein
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Nein
In ISI Web of Science:Nein
Status:veröffentlicht
Stichwörter:woven Ceramic Matrix Composites, continuum damage mechanics, Tsai-Wu failure criterion, progressive damage, degradation
Veranstaltungstitel:Materials Science and Engineering 2016
Veranstaltungsort:Darmstadt, Deutschland
Veranstaltungsart:internationale Konferenz
Veranstaltungsbeginn:27 September 2016
Veranstaltungsende:29 September 2016
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Luftfahrt
HGF - Programmthema:Antriebssysteme
DLR - Schwerpunkt:Luftfahrt
DLR - Forschungsgebiet:L ER - Engine Research
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):L - Turbinentechnologien (alt)
Standort: Stuttgart
Institute & Einrichtungen:Institut für Bauweisen und Strukturtechnologie > Keramische Verbundstrukturen
Institut für Werkstoff-Forschung > Struktur- und Funktionskeramik
Hinterlegt von: Jain, Neraj
Hinterlegt am:12 Jan 2017 11:51
Letzte Änderung:24 Apr 2024 20:15

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