kth.sePublikationer
Ändra sökning
RefereraExporteraLänk till posten
Permanent länk

Direktlänk
Referera
Referensformat
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Annat format
Fler format
Språk
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Annat språk
Fler språk
Utmatningsformat
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Crack growth in thermoplastic composite panels - A comparison of numerical methods
KTH, Skolan för teknikvetenskap (SCI), Teknisk mekanik, Farkostteknik och Solidmekanik, Lättkonstruktioner, marina system, flyg- och rymdteknik, rörelsemekanik.
2023 (Engelska)Självständigt arbete på avancerad nivå (masterexamen), 20 poäng / 30 hpStudentuppsats (Examensarbete)Alternativ titel
Spricktillväxt i kompositpaneler med termoplastmatris – En jämförelse av numeriska metoder (Svenska)
Abstract [en]

A comparison between several numerical finite element methods to model progressive failurein composite materials is performed. The focus of the study is on the development of an efficientmethod to model crack growth phenomena in large-scale thermoplastic composite laminates.The analyses are performed in the commercial software Abaqus and include three discrete crackmethods and one smeared crack method, which are applied to model coupon tensile tests. Thethree discrete crack methods involve cohesive elements, cohesive contact properties, and theextended finite element method. The smeared crack method uses the Hashin damage initiationcriterion as already implemented in the software. The numerical results were compared bothto numerical and experimental references. A method to represent multiple failure modesin a single fracture surface is used both with cohesive elements and with a cohesive contactproperty. The cohesive contact method results in being the most efficient. To achieve a moreaccurate prediction of the damage evolution and of the final failure, a method using multiplesurfaces of cohesive elements is tested. A technique to scale the mesh by reducing the initiationstrength is evaluated. Both these last two studies show that more in-depth work is required tosuccessfully apply these methods.

Abstract [sv]

Flera metoder baserade på finita element jämförs för att modellera progressiv skademekanik ikompositmaterial. Studien avser ta fram en effektivmetod för modellering av spricktillväxtfenomen i storskaliga kompositlaminat med matris avtermoplast. Analyserna utförs i den kommersiella programvaran Abaqus och inkluderar tremetoder för att modellera diskreta sprickor samt en utsmetad sprickmetod. Samtliga tillämpaspå dragbelastade provstavar. För de tre diskreta sprickmetoderna användes kohesiva element,kohesiva kontaktegenskaper och en utökad finita element-metod. Metoden med utsmetadspricka använder Hashins kriterium för skadeinitiering som redan finns implementerat iprogramvaran. De numeriska resultaten jämförds både mot numeriska och experimentellareferenser. En metod för att representera flera skademekanismer i samma sprickytaanvänds både med kohesiva element och med en sammanhängande kontaktformulering. Densammanhållna kontaktmetoden visar sig vara den mest effektiva. För att uppnå ett mernoggrann simulering av skadeutveckling och slutligt brott, testas en metod som använder ytormed multipla kohesive element. En teknik för att skala nätet genom att minska den kohesivastyrkan utvärderas också. De två sista studierna visar att det krävs mer djupgående arbete föratt framgångsrikt tillämpa dessa metoder.

Ort, förlag, år, upplaga, sidor
2023.
Serie
TRITA-SCI-GRU ; 2023:376
Nyckelord [en]
Composite, Thermoplastic, Progressive Damage, FEM, Cohesive Elements, Hashin, XFEM
Nyckelord [sv]
Komposit, Termoplast, Progressiv Skada, FEM, Kohesiva Element, Hashin, XFEM
Nationell ämneskategori
Rymd- och flygteknik
Identifikatorer
URN: urn:nbn:se:kth:diva-340499OAI: oai:DiVA.org:kth-340499DiVA, id: diva2:1817109
Externt samarbete
NLR (Royal Netherlands Aerospace Centre)
Ämne / kurs
Lättkonstruktioner
Utbildningsprogram
Teknologie masterexamen - Flyg- och rymdteknik
Handledare
Examinatorer
Tillgänglig från: 2023-12-05 Skapad: 2023-12-05 Senast uppdaterad: 2023-12-05Bibliografiskt granskad

Open Access i DiVA

Fulltext saknas i DiVA

Av organisationen
Lättkonstruktioner, marina system, flyg- och rymdteknik, rörelsemekanik
Rymd- och flygteknik

Sök vidare utanför DiVA

GoogleGoogle Scholar

urn-nbn

Altmetricpoäng

urn-nbn
Totalt: 95 träffar
RefereraExporteraLänk till posten
Permanent länk

Direktlänk
Referera
Referensformat
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Annat format
Fler format
Språk
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Annat språk
Fler språk
Utmatningsformat
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf