Some modifications of Hashin’s failure criteria for unidirectional composite materials

Gu, Jiefei; Chen, Puhui

doi:10.1016/j.compstruct.2017.09.011

Cited by 68 publications

(23 citation statements)

References 24 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…Figure 16a and b show the comparison of CFE between numerical simulation and experiment tests. In contrast with metal specimen [31], composite structure shows near ideal progressive failure when P ave is close to P max . The effect of geometry can be seen as the dominant effect on CFE crashworthiness indicator.…”

Section: 1 Crashworthiness Characteristic Evaluationmentioning

confidence: 80%

“…To demonstrate the damage initiation and progressive failure, Hashin's criteria was applied in ABAQUS where the onset of damage is related to material degradation. Hashin's failure prediction is evaluated by four different criteria, namely, fiber failure in tension, matrix failure in tension, fiber failure in compression and matrix failure in compression [31]. When all these criteria are not reached, the structure is safe but when one or more of these equations are satisfied, damage is initiated.…”

Section: Damage Initiation and Failure Criteriamentioning

confidence: 99%

See 1 more Smart Citation

Energy absorption assessment of conical composite structures subjected to quasi-static loading through optimization based method

Nia¹,

Nejad²,

Li³

et al. 2020

Mechanics & Industry

View full text Add to dashboard Cite

The geometry of a composite frusta-conical structure with 20° apex angle was optimized using topology optimization method. The ATOM topology solver was used to perform optimization process. The structure was subjected to an axial compressive quasi-static loading where the criterion of optimization is the largest absorption of energy per unit volume. The optimization resulted in concave shell geometry with a volume reduction of 15%. To compare the effect of geometry on energy absorption capability, two types of GFRP specimen with different thickness were fabricated using filament winding and hand lay-up methods. The axial crushing test results were validated with numerical analysis using the commercial finite element software ABAQUS. The collapse mode and failure mechanism were investigated and identified. The presented methodology helps to find the better geometry instead of testing different geometries.

show abstract

Section: 1 Crashworthiness Characteristic Evaluationmentioning

confidence: 80%

Section: Damage Initiation and Failure Criteriamentioning

confidence: 99%

Energy absorption assessment of conical composite structures subjected to quasi-static loading through optimization based method

Nia¹,

Nejad²,

Li³

et al. 2020

Mechanics & Industry

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…For the FF mode, the stress components on the fracture plane are τ 12 , τ 13 and σ 1 [8]. However, the contribution of the shear stress components τ 12 and τ 13 to fiber fracture is very small, and hence can be neglected [32]. Therefore, the equivalent stress and strain for the FF mode are defined as:σeq,FF=σ12, εeq,FF=ε12.…”

Section: Continuum Damage Model Of Cfrp Laminatesmentioning

confidence: 99%

A Continuum Damage Model for Intralaminar Progressive Failure Analysis of CFRP Laminates Based on the Modified Puck’s Theory

2019

Materials

View full text Add to dashboard Cite

A continuum damage model is proposed to predict the intralaminar progressive failure of CFRP laminates based on the modified Puck’s theory. Puck’s failure criteria, with consideration of the in situ strength effect, are employed to evaluate the onset of intralaminar failure including fiber fracture and inter-fiber fracture. After damage initiation, a bilinear constitutive relation is used to describe the damage evolution process. In strict accordance with Puck’s concept of action plane, the extent of damage is quantified by the damage variables defined in the fracture plane coordinate system, rather than the traditional material principal coordinate system. Theoretical and experimental evaluation of CFRP laminates under different loading conditions demonstrates the rationality and effectiveness of the proposed numerical model. The model has been successfully implemented in a finite element (FE) software to simulate the intralaminar progressive failure process of CFRP laminates. A good agreement between the experimental and numerical results demonstrates that the present model is capable of predicting the intralaminar failure of CFRP laminates.

show abstract

“…Hashin hasar kriteri deneysel sonuçlarla uyumlu bir şekilde kullanılmaktadır. Ayrıca bu kriterin farklı kriterlerle karşılaştırması yapılmakta (Duarte vd., 2017) ve modifikasyonları geliştirilmektedir (Gu ve Chen, 2017 (Turan vd., 2015;Turan ve Orcen, 2017). Bu çalışmada ise, çekme yükü etkisindeki ortasında dairesel delik bulunan kompozit levhada sayısal nihai hasar değeri, çekme testlerinde olduğu gibi kırılma sonucu maksimum reaksiyon kuvvetinin düşmeye başladığı nokta kontrol edilerek belirlenmiştir.…”

Section: Kompozit Malzemelerin Hasar Davranışındaunclassified

Kompozit Malzemeler için İlerlemeli Hasar Analizinde Çözümü Etkileyen Faktörler

Kaman

Turan

2019

DÜMF Mühendislik Dergisi

View full text Add to dashboard Cite

ÖzFiber takviyeli kompozit malzemelerin hasarları anizotropik yapıları gereği geleneksel malzemelere göre daha karmaşık ve ayrıntılıdır. Matris ve fiberin ayrı ayrı çekme, basma ve kayma hasarlarının belirlenmesine olanak sağlayan Hashin hasar kriteri, ilerlemeli hasar analizi için kullanılır. İlerlemeli hasar analizinde; her bir elemandaki yükleme sonrası elde edilen gerilme değerleri, ilgili malzeme dayanım değerlerine göre hasar formülünde kullanılarak hasar kontrolü yapılır. Eğer elemanda hasar elde edilirse o elemana ait mekanik özellikler sıfıra yakın değerler ile çarpılarak, malzeme özellikleri indirgenir. Devamında indirgenmiş elemanlar içeren model tekrar yüklenerek hasarın ilerlemesi sağlanır. Hasar analizinde uygulanacak yüklemenin veya yer değiştirmenin belirli bir oranda artırılması gereklidir. Sonlu eleman modelindeki eleman sayısının da ayrıca optimizasyonu yapılmalıdır. Her iki durum da hasar ilerlemesini etkileyebilen faktörlerdir. Bu çalışmada çekme yükü etkisinde, ortasında dairesel delik bulunan fiber takviyeli kompozit levhalarda hasar ilerlemesini etkileyen faktörler incelenmiştir.Hashin hasar kriteri kullanılarak yapılan çalışmada levha kenarına üniform yer değiştirme uygulanarak levhada oluşan reaksiyon kuvvetleri hesaplanmıştır. Kompozit levhanın sonlu eleman sıklığı ve ilerleme adımına karşılık levhada oluşan reaksiyon kuvvetleri yer değiştirme değerleri ile birlikte grafikler halinde sunulmuştur. Uzama artışı miktarının artırılması levhada meydana gelen maksimum reaksiyon kuvvetini artırmıştır. Delik çevresinde eleman boyutunun artırılması da reaksiyon kuvvetini artırmıştır. Ancak bu artış uzama adımı sayısının artışı kadar etkili değildir.

show abstract

Some modifications of Hashin’s failure criteria for unidirectional composite materials

Cited by 68 publications

References 24 publications

Energy absorption assessment of conical composite structures subjected to quasi-static loading through optimization based method

Energy absorption assessment of conical composite structures subjected to quasi-static loading through optimization based method

A Continuum Damage Model for Intralaminar Progressive Failure Analysis of CFRP Laminates Based on the Modified Puck’s Theory

Kompozit Malzemeler için İlerlemeli Hasar Analizinde Çözümü Etkileyen Faktörler

Contact Info

Product

Resources

About