Phase field predictions of microscopic fracture and R-curve behaviour of fibre-reinforced composites

断裂力学 复合数 体积分数 极限抗拉强度 相(物质)
作者
Wei Tan,Emilio Martínez-Pañeda
出处
期刊:Composites Science and Technology [Elsevier BV]
卷期号:202: 108539- 被引量:20
标识
DOI:10.1016/j.compscitech.2020.108539
摘要

Abstract We present a computational framework to explore the effect of microstructure and constituent properties upon the fracture toughness of fibre-reinforced polymer composites. To capture microscopic matrix cracking and fibre-matrix debonding, the framework couples a phase field fracture method and a cohesive zone model in the context of the finite element method. Virtual single-notched three point bending tests on fibre reinforced composites are conducted. The actual microstructure of the composite is simulated by an embedded cell in the fracture process zone, while the remaining area is homogenised to be an anisotropic elastic solid. A detailed comparison of the predicted results with experimental observations reveals that it is possible to accurately capture the crack path, interface debonding and load versus displacement response. The sensitivity of the crack growth resistance curve (R-curve) to the matrix fracture toughness and the fibre-matrix interface properties is determined. The influence of porosity upon the R-curve of fibre-reinforced composites is also explored, revealing a higher crack growth resistance with increasing void volume fraction. These results shed light into microscopic fracture mechanisms and set the basis for efficient design of high fracture toughness composites.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
现代的板栗完成签到 ,获得积分10
刚刚
ablexm发布了新的文献求助10
刚刚
小一完成签到,获得积分10
刚刚
刚刚
LooQueSiento发布了新的文献求助10
1秒前
可爱的函函应助小猛人采纳,获得10
1秒前
zyf完成签到,获得积分10
1秒前
CipherSage应助liyi采纳,获得10
2秒前
123456发布了新的文献求助10
2秒前
mary完成签到,获得积分10
2秒前
曲慕蕊发布了新的文献求助10
2秒前
蛋黄啵啵完成签到 ,获得积分10
2秒前
那新发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
3秒前
机灵柚子应助科研通管家采纳,获得20
4秒前
科研通AI5应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
李爱国应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
蘑菇屋应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
vxi完成签到,获得积分10
4秒前
研友_VZG7GZ应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
NFF应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
BG完成签到,获得积分10
4秒前
Accepted应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
小玉应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
5秒前
ding应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
今后应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
斯文败类应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
科研通AI5应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
桐桐应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
科研通AI5应助科研通管家采纳,获得30
5秒前
传奇3应助科研通管家采纳,获得30
5秒前
auggy发布了新的文献求助10
6秒前
Accepted应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
汉堡包应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
Accepted应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
6秒前
123456完成签到,获得积分10
6秒前
不吃榴莲完成签到,获得积分10
7秒前
高分求助中
Technologies supporting mass customization of apparel: A pilot project 600
Разработка метода ускоренного контроля качества электрохромных устройств 500
Chinesen in Europa – Europäer in China: Journalisten, Spione, Studenten 500
Arthur Ewert: A Life for the Comintern 500
China's Relations With Japan 1945-83: The Role of Liao Chengzhi // Kurt Werner Radtke 500
Two Years in Peking 1965-1966: Book 1: Living and Teaching in Mao's China // Reginald Hunt 500
Epigenetic Drug Discovery 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3818911
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3361969
关于积分的说明 10414920
捐赠科研通 3080306
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1694052
邀请新用户注册赠送积分活动 814609
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 768329