On different 3D printing methods and fracture performance in dcb composite specimens including structured interfaces

• M.T. Aranda ^[1] ; J. Reinoso ^[1] ; I.G. García ^[1]
  1. [1] Universidad de Sevilla

     Universidad de Sevilla

     Sevilla, España

     
• Localización: Revista española de mecánica de la fractura, ISSN-e 2792-4246, Nº. 3 (comunicaciones 5th Iberian Conference on Structural Integrity), 2022, págs. 33-38
• Idioma: inglés
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• Resumen
  • español

    Los materiales estructurales que se encuentran en la naturaleza contienen interfases con geometrías complejas que permiten aumentar su tenacidad a la fractura aparente. La introducción de la Fabricación Aditiva por Capas (ALM o impresión 3D) abre un nuevo paradigma en términos de diseño de interfases, permitiendo la reproducción de definiciones geometricas inspiradas en la naturaleza. Este trabajo estudia experimentalmente el comportamiento mecánico de inter-fases estructuradas en probetas Double Cantilever Beam (DCB) frente a interfases planas estandar. Con este propósito, ´ se propone un novedoso diseno del perfil estructurado incluyendo fibra a lo largo del contorno de los dientes que lo componen. Este diseño se efectuó mediante impresión 3D en compuestos de fibra larga, logrando mejorar las capacidades ´ de resistencia en comparación con los diseños anteriores. Los datos experimentales revelan un aumento notable de la tenacidad a la fractura en comparación con los perfiles de interfase plana estándar. Los resultados obtenidos muestran los beneficios potenciales para la generación de conceptos de diseño novedosos con mejoras en las capacidades de resistencia a la fractura.

  • English

    Structural materials found in nature includes interfaces with complex geometries, which increase the apparent fracture toughness of theses materials. The advent of current Additive Layer Manufacturing (ALM or 3D printing) opens a new paradigm in terms of interface design, allowing for the reproduction of geometric definitions inspired by nature. This work experimentally studies the mechanical behaviour of structured interfaces in Double Cantilever Beam (DCB) specimens and compares them to the traditional flat interfaces. For this purpose, a novel structured profile design with fibre along the contour of the teeth that compose the profile is proposed. This design was created using 3D printing in long fibre composites, achieving improved resistance capabilities compared to previous designs. Experimental evidences reveal a remarkable increase in fracture toughness compared to standard planar interface profiles. The results obtained show the potential benefits for the generation of novel design concepts with improvements in fracture resistance capabilities.