Title: Parametricky tvořený model standardizovaných testů kohezivních spojů
Authors: Hanzlík, Petr
Advisor: Kroupa Tomáš, Ing. Ph.D.
Referee: Zemčík Robert, Ing. Ph.D.
Issue Date: 2016
Publisher: Západočeská univerzita v Plzni
Document type: diplomová práce
URI: http://hdl.handle.net/11025/23603
Keywords: porušení rozhraní;abaqus 6.14;hunstman araldite 2021;gurit spabond 345;mezivrstva laminátu;dcb;enf;mmf;jednosměrový uhlíkový kompozitní nosník;kritická rychlost uvolňovaní deformační energie vnitřních sil (cserr);metoda konečných prvků;traction separation law;quadratic stress kriterium;power law kriterium;laminát;lineární elastický ortotropní materiálový model.
Keywords in different language: interface failure;abaqus 6.14;hunstman araldite 2021;gurit spabond 345;epoxy inner layer of laminated composite;dcb;enf;mmf;unidirectional carbon fiber-reinforced epoxy beam;critical value of strain energy release rate (cserr);finite element method;traction separation law;quadratic stress criterion;power law criterion;laminated composite;linear elastic orthotropic material model
Abstract: Tato práce je zaměřena na analýzu porušení kohezivního rozhraní pomocí konečno-prvkového softwaru Abaqus 6.14. V rámci této práce byl vytvořen automatizovaný nástroj k identifikaci materiálových parametrů kohezivního rozhraní. Pomocí tohoto nástroje byly identifikovány materiálové parametry lepidel Hunstman Araldite 2021 a Gurit Spabond 345 a mezivrstvy laminátu. Materiálové parametry definující porušení byly nalezeny využitím standardizovaných testů DCB (double cantilever beam), ENF (end notched flexure) a MMF (mixed mode flexure) uhlíkových jednosměrových kompozitních nosníků. Analýza porušení je založena na určení materiálového parametru kritické rychlosti uvolňování deformační energie vnitřních sil (CSERR). Parametr CSERR je z experimentálních dat určen pomocí analytických vztahů pro test DCB, ENF a MMF. Konečno-prvkové modely jsou složeny ze dvou distinktivních částí označených jako spojované členy a kohezivní rozhraní. Spojované členy jsou definovány lineárně elastickým ortotropním materiálovým modelem. Kohezivní rozhraní je tvořeno kohezivním kontaktem, který je v každém svém uzlu určen bilineárními vztahy mezi napětím a posuvem (traction-separation law), quadratic stress kritériem určujícím iniciaci poškození a pevnostním kritériem power law, které určuje porušení rozhraní. Materiálový parametr SERR je v numerické analýze identifikován pomocí dílčích materiálových parametrů rozhraní: tuhosti k, posuvu iniciujícího poškození a posuvu určujícího porušení.
Abstract in different language: This master's thesis deals with finite element analysis (FEA) of a cohesive interface failure. Analysis is carried out by a FE software Abaqus 6.14. Automated tool for identifikation of material parameters was crated within realization of this work. Material parameters for two adhesives, Hunstman Araldite 2021 and Gurit Spabond 345 and an epoxy inner layer of a laminated composite were identified with this tool. Failure defining material parameters were determined by following standardized tests of an unidirectional carbon fiber-reinforced epoxy beams: DCB (double cantilever beam), ENF (end notched flexure) a MMF (mixed mode flexure). Failure analysis is based on identification of a critical value of a strain energy release rate (CSERR). Critical value of the SERR extracted from experimental data is determined via analytical equations for DCB, ENF and MMF tests. Finite element model consists of two distinct parts marked as follows: joined components, cohesive interface. Joined components are defined by elastic orthotropic material model. Cohesive interface is created by a cohesive contact. Cohesive contact is defined by a bilinear traction-separation law, a quadratic stress criterion and a power law criterion applied in each node of a contact pair. Critical value of SERR obtained from FEA is determined through secondary material parameters of cohesive interface: stiffness k, displacement of damage initiation and displacement of failure determination.
Rights: Plný text práce je přístupný bez omezení
Appears in Collections:Diplomové práce / Theses (KME)

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
Diplomova prace.pdfPlný text práce45,52 MBAdobe PDFView/Open
Hanzlik_vedouci.pdfPosudek vedoucího práce405,28 kBAdobe PDFView/Open
Hanzlik_oponent.pdfPosudek oponenta práce879,2 kBAdobe PDFView/Open
Hanzlik_prubeh.pdfPrůběh obhajoby práce294,59 kBAdobe PDFView/Open


Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/11025/23603

Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.