A strain-energy decomposition based failure criterion for analysis of initiation damage modes in cross-ply laminates

 

Un critère basé sur la décomposition du taux

de restitution d’énergie pour l’analyse de l’initiation

des modes de rupture dans les stratifiés croisés

 

J. -L. Rebière

Institut d'Acoustique et de Mécanique

Université du Maine, Avenue Olivier Messiaen, 72 085 Le Mans Cedex 9, France

* Corresponding author. E-mail: jean-luc.rebiere@univ-lemans.fr

Received: 23 May 2005; revised version accepted: 10 October 2006

 

Abstract

     When a specimen of a cross-ply laminate like [0m/90n]s is loaded in the ply direction by static or fatigue traction test, the three types of damage which appear in turn are transverse cracking, longitudinal cracking and/or delamination. The results of the distribution of the stress field in the damaged laminates leads us to decompose a criterion. Each component part of this decomposition is related to a specific damage mechanism and loading mode. The related criterion can predict and describe the initiation of the different damage mechanisms.

 

Keywords : Transverse cracking; Longitudinal cracking; Delamination; Failure criterion.


 

Résumé

     Lorsque les composites stratifiés croisés, de type [0m/90n]s, sont sollicités en traction unie axiale, trois types d’endommagements peuvent apparaître : la fissuration transverse, la fissuration longitudinale et/ou le délaminage. Les résultats, concernant la répartition du champ des contraintes dans les stratifiés endommagés, ont conduit à la décomposition d’un critère énergétique. Pour cela l’étude systématique de la contribution de chaque composante du tenseur des contraintes au taux de restitution d’énergie a été effectuée. A l’aide du critère proposé, l’analyse de l’initiation des différents mécanismes d’endommagements est présentée pour les trois modes de rupture.

 

Mots clés : Fissure transverse; Fissure longitudinale; Délaminage; Critère.

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