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Investigation of geometrical and composite material parameters for tension-absorbing bolted joints

Hassan, Jazib und O'Higgins, Ronan und Feser, Thomas und McCarthy, C. T. und Waimer, Matthias und Toso, Nathalie und McCarthy, M. A. (2019) Investigation of geometrical and composite material parameters for tension-absorbing bolted joints. ICCM22, 11.-16. August 2019, Melbourne, Australien.

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Kurzfassung

In the event of an aircraft crash landing, the fuselage cross-section tends to ovalise. This leads to tension loading of the passenger and cargo floor cross-beams. In past research activities, this has been identified as an opportunity to absorb energy, through a novel design of the frame to cross-beam attachments [1]. These specialised attachments are referred to as tension-absorbing joints. They are designed to protect the bolt from early failure and provide guidance for it to push through, and crush, the composite adherends over a considerable distance, leading to a substantial amount of energy absorption. In the present work, material and geometrical parameters of these joints are investigated experimentally to provide data for a design database. A simplified version of the joint is tested, in which a pin is pulled through a 2 mm thick composite laminate using a specialised experimental rig. The bearing strength and energy absorption capabilities are investigated under quasi-static loading, for 4 mm and 12 mm diameter pins and three different stacking sequences. Two different specimen widths are employed to determine the extent of damage progression towards the specimen edge. Digital Image Correlation (DIC) is used to measure the pin displacement. It is found that symmetric layups with a repeating unit of [45/ 45/90/0] inhibit off-axis pin movement, providing for a consistent test, and that the wider specimen is required to avoid the damage reaching all the way to the specimen edge. For both pin diameters, an interspersed stacking sequence results in higher values of peak load, mean crushing load and specific energy absorption than a blocked layup

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/128913/
Dokumentart:Konferenzbeitrag (Vortrag)
Titel:Investigation of geometrical and composite material parameters for tension-absorbing bolted joints
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Hassan, JazibBernal Institute, School of Engineering, University of LimerickNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
O'Higgins, RonanBernal Institute, School of Engineering, University of LimerickNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Feser, ThomasThomas.Feser (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0003-4741-5361NICHT SPEZIFIZIERT
McCarthy, C. T.Bernal Institute, School of Engineering, University of LimerickNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Waimer, Matthiasmatthias.waimer (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Toso, NathalieNathalie.Toso (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0003-2803-1450NICHT SPEZIFIZIERT
McCarthy, M. A.Bernal Institute, School of Engineering, University of LimerickNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:August 2019
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Nein
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Nein
In ISI Web of Science:Nein
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Bolted joints, layup, energy absorption, bearing strength
Veranstaltungstitel:ICCM22
Veranstaltungsort:Melbourne, Australien
Veranstaltungsart:internationale Konferenz
Veranstaltungsdatum:11.-16. August 2019
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Luftfahrt
HGF - Programmthema:Flugzeuge
DLR - Schwerpunkt:Luftfahrt
DLR - Forschungsgebiet:L AR - Aircraft Research
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):L - Strukturen und Werkstoffe (alt)
Standort: Stuttgart
Institute & Einrichtungen:Institut für Bauweisen und Strukturtechnologie > Strukturelle Integrität
Hinterlegt von: Feser, Thomas
Hinterlegt am:16 Sep 2019 14:50
Letzte Änderung:16 Sep 2019 14:50

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