elib
DLR-Header
DLR-Logo -> http://www.dlr.de
DLR Portal Home | Impressum | Datenschutz | Kontakt | English
Schriftgröße: [-] Text [+]

Improved Energy Absorption in 3D Woven Composites by Weave Parameter Manipulation

Neale, Geoffrey und Dahale, Monali und Yoo, Sanghyun und Toso, Nathalie und McGarrigle, Cormac und Kelly, John und Archer, Edward und McIlhagger, Alistair und Harkin-Jones, Eileen (2019) Improved Energy Absorption in 3D Woven Composites by Weave Parameter Manipulation. Elsevier. 2nd CIRP Conference on Composite Material Parts Manufacturing, 10. -11. October 2019, Rotherham, UK. doi: 10.1016/j.procir.2019.09.017. ISSN 2212-8271.

[img] PDF - Nur DLR-intern zugänglich
913kB

Kurzfassung

3D woven composites show significantly improved out-of-plane properties over traditional 2D laminates. This high through-thickness reinforcement is desirable in crashworthiness applications where crushing energy can be increased by composites’ improved interlaminar toughness. However, their use in practical applications is stunted by the poor understanding of how small variations in weave parameters, whether intended or not, affect the performance of these materials. Here, we demonstrate that small changes in textile properties, in this case pick density and float length have a knock-on effect that can greatly improve or diminish the crush performance of a 3D woven layer-to-layer structural fabric. Quasi-static and dynamic energy absorption values up to approximately 95J/g and 92J/g respectively are achieved. Crush performance is investigated on omega-shaped coupons, under both quasi-static and dynamic loading conditions with crush rates between 2mm/min and 8.5m/s. The failure mechanisms present during progressive crush under quasi-static loading transitions between more expected brittle dominated failure and ductile dominated failure, which is more typical of metals under similar loading conditions. Whereas when dynamic loading is considered, the materials present a more typical splaying failure event. As a result, additional exploration of the three-point bending response of these varied architectures is presented as a means of further explaining the interplay between lamina bending and progressive folding/micro-buckling in these materials. The effect of the weave’s architectural alterations on physical composite properties such as weight, density and conformability to shape is also investigated.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/139137/
Dokumentart:Konferenzbeitrag (Vortrag)
Titel:Improved Energy Absorption in 3D Woven Composites by Weave Parameter Manipulation
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Neale, GeoffreyUlster UniversityNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Dahale, MonaliUlster UniversityNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Yoo, SanghyunSanghyun.Yoo (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0001-6924-1716NICHT SPEZIFIZIERT
Toso, NathalieNathalie.Toso (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0003-2803-1450NICHT SPEZIFIZIERT
McGarrigle, CormacUlster UniversityNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Kelly, JohnUlster UniversityNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Archer, EdwardUlster UniversityNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
McIlhagger, AlistairUlster UniversityNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Harkin-Jones, EileenUlster UniversityNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:30 Dezember 2019
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Nein
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Nein
In ISI Web of Science:Nein
Band:85
DOI:10.1016/j.procir.2019.09.017
Seitenbereich:Seiten 284-289
Verlag:Elsevier
Name der Reihe:Procedia CIRP
ISSN:2212-8271
Status:veröffentlicht
Stichwörter:3d wovens; layer-to-layer; energy absorption; pick density; float length
Veranstaltungstitel:2nd CIRP Conference on Composite Material Parts Manufacturing
Veranstaltungsort:Rotherham, UK
Veranstaltungsart:internationale Konferenz
Veranstaltungsdatum:10. -11. October 2019
Veranstalter :Advanced Manufacturing Research Centre, the University of Sheffield
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
Hinterlegt von: Yoo, Sanghyun
Hinterlegt am:08 Dez 2020 14:59
Letzte Änderung:27 Mär 2024 15:07

Nur für Mitarbeiter des Archivs: Kontrollseite des Eintrags

Blättern
Suchen
Hilfe & Kontakt
Informationen
electronic library verwendet EPrints 3.3.12
Gestaltung Webseite und Datenbank: Copyright © Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR). Alle Rechte vorbehalten.