Saltar para:
Logótipo
Comuta visibilidade da coluna esquerda
Você está em: Início > Publicações > Visualização > Interlaminar to intralaminar mode I and II crack bifurcation due to aligned carbon nanotube reinforcement of aerospace-grade advanced composites

Interlaminar to intralaminar mode I and II crack bifurcation due to aligned carbon nanotube reinforcement of aerospace-grade advanced composites

Título
Interlaminar to intralaminar mode I and II crack bifurcation due to aligned carbon nanotube reinforcement of aerospace-grade advanced composites
Tipo
Artigo em Revista Científica Internacional
Ano
2020
Autores
Ni, XC
(Autor)
Outra
A pessoa não pertence à instituição. A pessoa não pertence à instituição. A pessoa não pertence à instituição. Sem AUTHENTICUS Sem ORCID
Furtado, C
(Autor)
FEUP
Fritz, NK
(Autor)
Outra
A pessoa não pertence à instituição. A pessoa não pertence à instituição. A pessoa não pertence à instituição. Sem AUTHENTICUS Sem ORCID
Kopp, R
(Autor)
Outra
A pessoa não pertence à instituição. A pessoa não pertence à instituição. A pessoa não pertence à instituição. Sem AUTHENTICUS Sem ORCID
Camanho, PP
(Autor)
FEUP
Wardle, BL
(Autor)
Outra
A pessoa não pertence à instituição. A pessoa não pertence à instituição. A pessoa não pertence à instituição. Sem AUTHENTICUS Sem ORCID
Revista
Vol. 190
ISSN: 0266-3538
Editora: Elsevier
Outras Informações
ID Authenticus: P-00R-QG4
Abstract (EN): Aerospace-grade unidirectional carbon microfiber reinforced epoxy prepreg composite laminates were reinforced in the relatively weak interlaminar regions with high densities (>10 billion nanofibers per cm(2)) of uniformlydistributed vertically aligned carbon nanotubes (A-CNTs), creating a hierarchical architecture termed "nano stitch". Such nanostitched laminates have been shown to increase laminate in-plane and interlaminar shear strengths. Here, the Mode I and Mode II fracture behavior and associated toughening mechanisms are investigated experimentally by performing double cantilever beam and end-notched flexure tests, respectively, of unidirectional 0 degrees laminates following the ASTM Standards. Investigation of the crack surfaces via microscopy and micro-computed tomography (CT) show that in both Mode I and II, the interlaminar crack bifurcates into the intralaminar region from the interlaminar precrack, and then propagates within the intralaminar region parallel to the nanostitched interlaminar region as an "intralaminar delamination" in steady state. This before unobserved phenomenon is attributed to the A-CNTs adding interlaminar toughness to a level that causes the interlaminar crack to bifurcate into the less tough intralaminar region. Microscopy and mu CT analyses reveal that the A-CNTs do not increase the interlaminar thickness, and drive the crack into the intralaminar region within 1-2 nun of crack initiation in both Mode I and II, with the distance of the "intralaminar delamination- crack from the interlaminar region (at the laminate centerline) being greater in Mode II than in Mode I ((similar to)30 mu m vs. (similar to)15 pm, respectively). Finite element simulation of the crack bifurcation in Mode I predicts a minimum of 10% increase in interlaminar toughness due to the A-CNTs to propagate the crack in the intralaminar region in steady state, as observed experimentally. This unique crack behavior in advanced composites provides new insights into the magnitude and effects of reinforcement induced by A-CNTs that influence the macroscopic fracture and failure behavior of laminates, and suggests new opportunities for toughening laminates.
Idioma: Inglês
Tipo (Avaliação Docente): Científica
Nº de páginas: 11
Documentos
Não foi encontrado nenhum documento associado à publicação.
Publicações Relacionadas

Da mesma revista

Synergetic effects of thin plies and aligned carbon nanotube interlaminar reinforcement in composite laminates (2018)
Artigo em Revista Científica Internacional
Estelle Kalfon-Cohen; Reed Kopp; Carolina Furtado ; Xinchen Ni ; Albertino Arteiro ; Gregor Borstnar ; Mark N. Mavrogordato ; Ian Sinclair; S. Mark Spearing ; Pedro P. Camanho ; Brian L. Wardle
Strength prediction of notched thin ply laminates using finite fracture mechanics and the phase field approach (2017)
Artigo em Revista Científica Internacional
Reinoso, J; Arteiro, A; Paggi, M; Camanho, PP
Simultaneous measurement of pressure and temperature using single mode optical fibres embedded in a hybrid composite laminated (2005)
Artigo em Revista Científica Internacional
O Frazao; CA Ramos; NM Pinto; JM Baptista; António Torres Marques
Simultaneous measurement of pressure and temperature using single mode optical fibres embedded in a hybrid composite laminated (2005)
Artigo em Revista Científica Internacional
Frazao, O; Ramos, CA; Pinto, NMP; Baptista, JM; António Torres Marques

Ver todas (44)

Recomendar Página Voltar ao Topo
Copyright 1996-2025 © Centro de Desporto da Universidade do Porto I Termos e Condições I Acessibilidade I Índice A-Z
Página gerada em: 2025-11-25 às 06:55:44 | Política de Privacidade | Política de Proteção de Dados Pessoais | Denúncias | Livro Amarelo Eletrónico