Stanovení interlaminární lomové houževnatosti CFRP kompozitů v Módu II za využití numerických simulací

Tato práce se zabývá numerickou simulací interlaminární lomové houževnatosti laminátu vyztuženého uhlíkovými vlákny. Kompozitní materiály jsou stále více využívány pro své jedinečné vlastnosti v mnoha odvětvích strojírenství. Používají se také pro pružné komponenty, jako jsou pružiny, spojky atd. Přičemž pevnost těchto dílů musí být stanovena nejen z hlediska jejich intralaminárních vlastností, ale také z hlediska jejich interlaminárních vlastností. Tento článek poskytuje metodiku pro stanovení hlavních parametrů interlaminární lomové houževnatosti pro mód II pomocí numerické simulace. Pro stanovení základních parametrů bylo provedeno experiemntální měření na zkušebních vzorcíh přímo určených pro stanovení lomové houževnatosti v módu II dle ASTM norem. Experimentální měření bylo provedeno na zkušebním stroji Zwick / Roell Z050. Numerická simulace byla vytvořena v Siemens Simcenter 12.0 pomocí nelineárního řešení NX Nastran. Dosažené výsledky z numerické simulace se shodují s experimentálním měřením s přesností do 4%.This paper deals with a numerical simulation of the interlaminar fracture toughness of woven carbon fibre reinforced polymer. Composite materials are increasingly used for their unique properties in many branches of engineering. They are also used for flexible components such as springs, couplings, etc. The strength of these parts must be determined not only in terms of their intralaminar properties but also in terms of their interlaminar properties. This paper provides a methodology for determining the main parameters for Mode II interlaminar fracture toughness using numerical simulation. End Notch Flexure (ENF) specimens were created for fitting fracture toughness parameters of the laminate according to ASTM standards. Three point bending ENF tests were carried out on a Zwick/Roell Z050 machine. The numerical simulation was created in Siemens Simcenter 12.0 using NX Nastran nonlinear solver. The results from the numerical simulation correspond to those from the experimental test with an accuracy of 4%