Análisis del crecimiento de delaminación en el ensayo de flexión en 3 puntos: Influencia del coeficiente de fricción y de la diferencia del módulo de elasticidad

• M.A. Herrera Garrido ^[1] ; D. Leguillon ^[2] ; V. Mantic ^[1]
  1. [1] Universidad de Sevilla

     Universidad de Sevilla

     Sevilla, España

     
  2. [2] Instituto Jean le Rond d’Alambert, Univerisdad Sorbona, CNRS UMR 7190, F-75005, Francia
• Localización: Revista española de mecánica de la fractura, ISSN-e 2792-4246, Nº. 7, 2024, págs. 107-112
• Idioma: español
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• Resumen
  • español

    Se presenta una metodología numérica para analizar laminados con grietas de delaminación bajo cargas de flexión. Se emplea el método de elementos finitos para modelar la geometría de un ensayo de flexión a tres puntos con una grieta interlaminar, considerando el efecto de la fricción en la propagación de la grieta. Se encuentra que la fricción debilita la singularidad en la punta de la grieta de manera aproximadamente lineal, lo que permite aplicar el Criterio Acoplado de la Mecánica de la Fractura Finita para determinar la carga mínima para el crecimiento de la grieta. Se utiliza un modelo de elementos finitos en ABAQUS para el ensayo de flexión y se examina la influencia del coeficiente de fricción y el cociente de los módulos de elasticidad de las láminas en la carga crítica necesaria para el crecimiento de la grieta. Se observa una relación aproximadamente lineal entre la carga crítica y el coeficiente de fricción, con una dependencia en la pendiente de esta relación respecto al cociente de los módulos de elasticidad de las láminas. Estos hallazgos contribuyen a comprender los factores que afectan el crecimiento de delaminaciones, destacando la importancia de considerar la fricción en la evaluación de la integridad estructural.

  • English

    A numerical methodology is presented for analyzing laminates with delamination cracks under bending loads. The finite element method is employed to model the geometry of a three-point bending test with an interlaminar crack, considering the effect of friction on crack propagation. It is found that friction weakens the singularity at the crack tip approximately linearly, enabling the application of the Coupled Criterion of Finite Fracture Mechanics to determine the minimum load for crack growth. A finite element model in ABAQUS is used for the three-point bending test, examining the influence of friction coefficient and the ratio of elasticity moduli of the laminates on the critical load needed for crack growth. An approximately linear relationship between critical load and friction coefficient is observed, with a slope dependence on the ratio of elasticity moduli. These findings aid in understanding factors affecting delamination growth, emphasizing the importance of considering friction in structural integrity evaluation.