A kutatás során a repedések, bemetszések kompozit anyagok mechanikai tulajdonságaira gyakorolt hatását vizsgáltuk. Törésmechanikai szempontból kifejlesztésre került egy olyan teszt, amely lehetővé teszi a vegyes I/III-as, II/III-as és I/II/III-as módusú rétegközi törés vizsgálatát. A kísérleti eredmények feldolgozásához analitikus modellek készültek, amelyek pontosságát végeselem modellek segítségével ellenőriztük. Megvizsgáltuk a III-as módusú repedésfeszítő erő függését a geometriai paraméterektől. A repedési folyamat stabilitásának vizsgálatára kidolgozásra került egy kísérleti alapú kritérium, amelyet számos próbatest típuson alkalmaztunk, illetve hasznosságát bemutattuk. Megépült a vegyes módusú hajlító próbatest befogója (mixed-mode bending), amelyet eredményesen alkalmaztunk kompozit próbatestekre. Elvégzésre került a repedéssel ellátott kompozit rudak rezgésmérése, amely során mérés alapján meghatároztuk a sajátfrekvenciákat és lengésképeket. Analitikus modellekkel kimutattuk, hogy zárt repedés esetén a rúd delaminált szakaszán periodikus erővel nyomott/húzott rudak rezgéseiről van szó. A Kirchhoff-féle lemezelmélet felhasználásával meghatároztuk a delaminált lemezekben ébredő rétegközi nyírófeszültségeket leíró differenciálegyenlet-rendszert és megoldottuk azt egy egyszerűen alátámasztott, rugalmas lemezre. Megmutattuk, hogy lemezek esetében a rezgés során szintén periodikus erővel húzott/nyomott lemezekről van szó. | In this research project the effect of cracks and delaminations on the mechanical properties of composite materials have been investigated. A novel fracture mechanical system has been developed which makes it possible to measure the mixed-mode I/III, II/III and I/II/III interlaminar fracture toughness of composites. To reduce the experimental data analytical models have been developed, their accuracy has been verified by finite element models. The influence of geometrical parameters on the mode-III energy release rate has been analyzed. A novel experiment-based criterion has been developed for the crack propagation in composite specimens, the criterion has been applied to several configurations, its applicability has been demonstrated. The rig of the mixed-mode bending specimen has been constructed, which has been successfully applied to composite coupons. We have performed the vibration analysis of delaminated composite beams, i.e. we have determined the eigenfrequencies and mode shapes of the beams. It has been shown by using analytical models that in the case of closed delamination in the cracked part, the beams are loaded by periodic tensile and compressive forces. Using the Kirchhoff plate theory the governing differential equations of the interlaminat shear stresses have been derived and solved for a simply-supported elastic plate. It has been highlighted that the vibration of delaminated plates the cracked part involves periodic tensile and compressive forces
