Buckling-induced delamination analysis of composite laminates with soft-inclusion

I denna rapport används en finit elementmetod för att studera effekten av skador i materialet på bucklingsdriven delamineringstillväxt i tryckbelastade kompositlaminat. Den initiella skadan i materialet, t ex fiberbrott och matrixsprickor pga slag, modelleras med en så kallad mjuk inneslutning, där en area med reducerad styvhet är införd vid analys av bucklingsdriven delamineringstillväxt med ett ADINA-baserat finit elementprogram. Parameterstudier utförs genom numeriska experiment med inneslutningar av olika storlek och styvhet, och en jämförelse med experimentella resultat är genomförd. Det visas att för enkeldelamineringar av måttlig storlek har även kraftiga styvhetssänkningar i halva delamineringsdiametern en relativt liten effekt på initieringen av delamineringstillväxt. Vidare observeras att de lokala bucklingslaster och utböjningar under delamineringstillväxt som uppmätts experimentellt är lägre än de som predikterats av den finita elementmodellen med en kraftigt reducerad styvhet. Det konstateras att en sådan modell med mjuk inneslutning icke är tillräckligt noggrann för att modellera skador i materialet, och mera matematiskt genomtänkta modeller, som är kapabla att hantera materialdegradering, multipeldelamineringar, sprickslutning m.m., måste utvecklas.