Interlaminar tensile strength and mode I fracture toughness of different angle-ply cfrp and gfrp composite laminates

Abstract

Delaminasyon, kompozit yapılardaki ana kırılma mekanizmalarından biridir. Delaminasyonun başlatılması ve yayılması sırası ile laminalar arası mukavemet ve laminalar arası kırılma tokluğu ile belirlenir. Bu nedenle, bu parametrelerin daralan kesit kompozit ve eğri şekilli kompozit bileşenlerin tasarımında ve analizinde doğru değerleri ile kullanılması çok önemlidir. Bu çalışmada, karbon ve cam destekli kompozitlerde değişik açılı laminaların arayüzleririn, laminalar arası çekme mukavemetine ve Mod I kırılma tokluğuna etkisi deneysel olarak incelenmiştir. Bu amaçla, 0˚ / 0˚, 25˚ / -25˚, 45˚ / -45˚ ve 65˚ / -65˚ arayüzleri ile CFRP ve GFRP laminatlarında kavisli kiriş dayanımı (CBS) deneyleri yapılmıştır. Çift çıkma kiriş (DCB) deneyleri CFRP ve GFRP laminatlar ile 0˚//0˚, 25˚//-25˚, 45˚//-45˚, 45˚//45˚, 65˚//65˚, and 90˚//90˚ arayüzlerinde gerçekleştirilir.

Delamination is one of the main failure mechanisms in composite structures. Initiation and propagation of delamination are controlled by interface parameters including the interlaminar strength and fracture toughness, respectively. Hence, it is crucial to use the correct values of these parameters in the design and analysis of components such as composite tapered beams and curved beams. In this study, the effect of ply orientation on the interlaminar tensile strength and Mode I fracture toughness for CFRP, and GFRP laminates are investigated. For this purpose, curved beam strength (CBS) experiments are conducted on CFRP and GFRP laminates with 0˚/0˚, 25˚/-25˚, 45˚/-45˚ and 65˚/-65˚ interfaces and double cantilever beam (DCB) experiments are conducted on CFRP, and GFRP laminates with 0˚//0˚, 25˚//-25˚, 45˚//-45˚, 45˚//45˚, 65˚//65˚, and 90˚//90˚ interfaces.