ANALYSIS OF FAILURE IN WOVEN CARBON/EPOXY LAMINATES UNDER QUASI-STATIC AND IMPACT LOADING

Résumé
Une méthode par élément finis est utilisée pour déterminer le facteur de concentration de contraintes en traction et les contraintes de cisaillement interlaminaire proches du pli fissuré dans un stratifié imprégné, en époxy renforcé au carbone, sous contraintes de traction. La fissuration du pli est modélisée par une diminution de la rigidité dans la direction du chargement. Différentes diminutions de la rigidité, représentant la rupture soit de la matrice, soit de la fibre, sont étudiées et on détermine le système de la redistribution de la contrainte dans le cas où la délamination suit la fissure du pli initial. Les résultats de l'analyse théorique sont discutés à la lumière des données expérimentales des tests en traction sur un stratifié similaire avec chargement quasi-statique et par impact.

Abstract
A finite element method is used to determine the tensile stress concentration factors and the interlaminar shear stresses close to a failed ply in a woven carbon reinforced epoxy laminate under tensile loading. Ply failure is modelled by a reduction in stiffness in the loading direction. Different reductions in stiffness, representing either matrix break-up or fibre tow fracture are studied and the redistributed stress system, for the case where delamination follows initial ply failure, is also determined. The results of the theoretical analyses are discussed in the light of experimental data from tensile tests on a similar laminate at both a quasi-static and an impact rate of loading.