Numerical study of the fatigue delamination growth considering thermal phenomena

• Autorzy: Katunin A.

Warianty tytułu

PL

Analiza numeryczna zmęczeniowego przyrostu delaminacji z uwzględnieniem zjawisk cieplnych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The wide applicability of polymer-based laminates in the engineering practice causes the development of methods of their diagnosing. One of the most crucial faults in polymer-based laminates is their delamination. The problem becomes more complicated while thermal effects (e.g. self-heating and frictional heating) are taken into consideration. In the present study the numerical model of fatigue growth of the delamination in linearly viscoelastic polymer-based laminate was developed. The obtained results show, that the neglecting of the thermal effects in delamination process with some loading parameters for such structures can cause large inaccuracies in delamination growth evaluation and prediction.

PL

Szerokie zastosowanie laminatów polimerowych w praktyce inżynierskiej wywołuje potrzebę rozwoju metod ich diagnostyki. Jednym z najbardziej krytycznych uszkodzeń w laminatach polimerowych jest delaminacja. Problem staje się bardziej skomplikowany, gdy pod uwagę bierze się efekty cieplne (samorozgrzanie, rozgrzanie od tarcia). W niniejszej pracy zaproponowano model numeryczny zmęczeniowego przyrostu delaminacji w liniowo-lepkosprężystym laminacie polimerowym. Otrzymane wyniki wskazują, że pominięcie efektów cieplnych w procesie delaminacji z pewnymi parametrami obciążenia dla takich struktur może powodować duże niedokładności w oszacowaniu i predykcji przyrostu delaminacji.

Słowa kluczowe

EN

polymer-based laminates; self-heating; delamination growth; diagnostics

PL

laminaty polimerowe; samorozgrzanie; przyrost delaminacji; diagnostyka

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Diagnostyki Technicznej
• Czasopismo: Diagnostyka
• Rocznik: 2010
• Tom: nr 4(56)
• Strony: 23--26
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., rys.

Twórcy

autor

Katunin A.

• Department of Fundamentals of Machinery Design, Silesian University of Technology Konarskiego 18A, 44-100 Gliwice, Poland,

Bibliografia

• [1] Katunin A.: Numerical study of delamination propagation in polymer-based laminates during quasi-static loading, Scientific Problems of Machines Operation and Maintenance, 44, 3(159), 2009, pp. 49-62.
• [2] Milašinović D.D.: Rheological-dynamical analogy: modeling of fatigue behavior, International Journal of Solids and Structures, 40, 2003, pp. 181-217.
• [3] Rahul-Kumar P., Jagota A., Bennison S. J., Saigal S., Muralidhar S.: Polymer interfacial fracture simulations using cohesive elements, Acta Metallurgica, 47, 15, 1999, pp. 4161-4169.
• [4] Turon A., Costa J., Comanho P. P., Dávila C.G.: Simulation of delamination in composites under high-cycle fatigue, Composites: Part A, 38, 2007, pp. 2270-2282.
• [5] Muñoz J. J., Galvanetto U., Robinson P., On the numerical simulation of fatigue driven delamination with interface elements, International Journal of Fatigue, 28, 2006, pp. 1136-1146.
• [6] Katunin A., Hufenbach W., Kostka P., Holeczek K., Frequency dependence of the self-heating effect in polymer-based composites, Archives of Material Science and Engineering, submitted.
• [7] Katunin A., O modelowaniu temperatury samowzbudnej w laminacie, II Konferencja Naukowa „Metody komputerowe - 2008”, Gliwice 2008, s. 21-24.
• [8] Licari J. J., Coating materials for electronic applications - polymers, processes, reliability, testing, William Andrew Publishing/Noyes, 2003.
• [9] Katunin A., On the self-heating effect of the polymer-based laminate rectangular plates in non-steady state under harmonic excitation, ECCM2010, Proc. of the 4th European Conference on Computational Mechanics, Paris, 2010.
• [10] Caimmi F., Pavan A.: An experimental evaluation of glass-polymer interfacial toughness, Engineering Fracture Mechanics, 76, 18, 2009, pp. 2731-2747.