Damage in single lap joints of woven fabric reinforced polymeric composites subjected to transverse impact loading

Single lap joints of woven glass fabric reinforced phenolic composites, having four different overlap widths, were impacted transversely using a hemispherical impactor with different velocities in the low velocity impact range. The resulting damage was observed at various length scales (from micro to macro) using transmission photography, ultrasonic c-scan and x-ray micro tomography (XMT), in support of each other. These experimental observations were used for classification of damage in terms of damage scale, location (i.e. ply, interfaces between plies or bond failure between the two adherends) and mechanisms, with changing overlap width and impact velocity. In addition, finite element analysis was used to simulate delamination and disbond failure. These simulations were used to further explain the observed dependence of damage on overlap width and impact velocity. The results from these experiments and simulations lead to the proposal of a concept of lower and upper characteristic overlap width. These bounds relate the dominant damage pattern (i.e. scale, location and mechanism) with overlap width of the joint for a given impact velocity range.National University of Sciences and Technology, NUST, Pakistan: The University of Manchester, EPS fellowshi

Choc mou basse énergie sur composite interlock 3X : approche expérimentale et numérique

Dans ce travail, on s’intéresse aux mécanismes d’endommagement qui appa- raîssent lors d’un choc mou entre un impacteur déformable en caoutchouc et une plaque composite tissée 3D (interlock 3X). Des impacts basses énergies sont réalisés à l’aide d’une tour de chute. L’impacteur en caoutchouc est de forme hémisphérique. La cible, obtenue par procédé RTM, est en fibre de carbone et résine RTM 6. Plusieurs impacteurs de différentes duretés et de différents diamètres d’une part, et des tissus avec différents degrés de renfort 3D d’autre part, sont disponibles pour cette étude pour permettre une analyse de variabilité ultérieure. Dans ce papier, les résultats obtenus avec un impacteur de diamètre 40 mm sont présentés. L’accent est mis à la fois sur les moyens expérimentaux employés pour l’analyse des endommagements (Analyse par stéréo-corrélation d’images, Thermographie IR, Micro- graphie) et sur les développements numériques menés en parallèle (FEM) avec le logiciel Abaqus. Contrairement aux composites stratifiés UD, la notion de délaminage n’est plus appropriée pour ce type de composite tissé 3D. Des décohésions et ruptures de torons ainsi que des fissurations matricielles sont majoritairement identifiées.AN