In this paper, a model of laminated plates called M4-5N and validated in a previous paper is modified in order to take into account interlaminar plasticity by means of displacement discontinuities at the interfaces. These discontinuities are calculated by adapting a 3D plasticity model. In order to compute the model, a Newton–Raphson-like method is employed. In this method, two sub-problems are considered: one is linear and the other is non-linear. In the linear problem the non-linear equations of the model are linearized and the calculations are performed by making use of a finite element software. By iterating the resolution of each sub-problem, one obtains after convergence the solution of the global problem. The model is then applied to the problem of a double lap, adhesively bonded joint subjected to a tensile load. The adhesive layer is modeled by an elastic–plastic interface. The results of the M4-5N model are compared with those of a commercial finite element software. A good agreement between the two computation techniques is obtained and validates the non-linear calculations proposed in this paper. Finally, the numerical tool and a delamination criterion are applied to predict delamination onset in composite laminates.

No abstract

La fotoelasticidad digital utiliza el fenómeno de la birrefringencia para el análisis y descripción de la distribución de esfuerzos a través de imágenes digitales y del procesamiento digital de las mismas. En este trabajo se presenta el desarrollo y diseño de un código, abierto y gratuito, en MATLAB que adopta la metodología de la fotoelasticidad RGB para determinar la distribución de la diferencia de esfuerzos principales en una probeta plana de un material fotoelástico, sometida a cargas mecánicas en un estado de esfuerzos planos. Esto mediante el procesamiento de una imagen digital a color de un espécimen de material birrefringente al esfuerzo, colocado dentro de un polariscopio circular en su configuración de campo oscuro. Se presenta la generación de imágenes artificiales representativas del fenómeno con el fin de tener datos de entrada para el desarrollo del algoritmo y una forma de validarlo. Se muestran también los pasos necesarios para la metodología de la fotoelasticidad RGB que incluyen la preparación de una base de datos o tabla de búsqueda y el análisis de la imagen fotoelástica. Se compara, además, el resultado del cálculo de la diferencia de esfuerzos principales con resultados de elemento finito, en lo cual se obtuvo un buen grado de confiabilidad en las imágenes utilizadas.