Delaminations growth in compression after impact test simulations: Influence of cohesive elements parameters on numerical results

Panettieri, Enrico; Fanteria, Daniele; Danzi, Federico

doi:10.1016/j.compstruct.2015.11.018

Cited by 34 publications

(17 citation statements)

References 16 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…Adjacent plies are connected to these cohesive layers via tie constraints, except for the zones in which delamination has occurred, which are tie-free. Here, the cohesive zone modelling is exploited for the delamination modelling only [18]. The panel is loaded longitudinally; a 10kN force is applied to one of the free ends, while the remaining free end is constrained (encastre constraint).…”

Section: Finite Element Modelmentioning

confidence: 99%

Impact Damage Identification in a Composite Structure by Surrogate Modelling and Markov-Chain Monte-Carlo Method

Cristiani¹,

Sbarufatti²,

Giglio³

2019

Proceedings of the 7th International Conference on Computational Methods in Structural Dynamics and Earthquake Engineering (COM

View full text Add to dashboard Cite

Bayesian approaches have proven to be successful in structural health monitoring, especially for inverse problem solutions, such as the identification of damage parameters from some indirect observations. Operatively, they aim at generating random samples of the damage parameters based on some prior distributions and then assigning each sample a weight according to its likelihood, i.e. a probability which, in the Bayesian context, quantifies the degree of agreement between the observations and the predicted sample. However, when fast analytical expressions for likelihood assessment do not exist, numerical simulations might be required for the evaluation of the trajectory likelihoods, thus making the whole procedure for the posterior distribution estimation computationally unfeasible. In this work, the computational problem is addressed by leveraging on surrogate modeling, while the Markov-Chain Monte-Carlo method provides the Bayesian framework for approximating the posterior probability distribution of the damage parameters. Specifically, the method is applied to the impact damage identification, including damage position and extent, on a rectangular composite panel, based on observations of the strain field pattern acquired at some specific nodes. A surrogate model consisting of an artificial neural network, trained on a set of experiments virtually generated by numerical analyses, is used to predict the strain as a function of the damage position and extent, thus allowing a fast calculation of the strain observation likelihood. The algorithm is successfully tested with respect to a numerical case study of an impact damage occurring on a composite plate.

show abstract

Section: Finite Element Modelmentioning

confidence: 99%

Impact Damage Identification in a Composite Structure by Surrogate Modelling and Markov-Chain Monte-Carlo Method

Cristiani¹,

Sbarufatti²,

Giglio³

2019

Proceedings of the 7th International Conference on Computational Methods in Structural Dynamics and Earthquake Engineering (COM

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Then to estimate the residual strength and evaluate the damage tolerance of the laminate, interest is focused on modelling Compression After Impact with, for instance, some quite accurate models developed by Gonzalez et al [39], Dang and Hallett [29], Tan et al [40] or re cently published by Panettieri et al [41].…”

Section: About Modelling Compositesmentioning

confidence: 99%

“…Panettieri et al [41] show the importance of the parameters of cohesive elements on the CAI result and on the computational cost. They point out that a compromise has to be made.…”

Section: About Modelling Compositesmentioning

confidence: 99%

“…It is defined as the difference in a direction normal to the face of the specimen between the lowest point in the dent and the surface that is undisturbed by the dent [49]. Its origin is not well controlled yet, but previous studies show that it is mainly linked to fiber breakage, matrix plasticity, or blocking debris [41]. In the model, it is represented thanks to a pseudo plastic non return law in intra ply interface elements.…”

Section: Permanent Indentation Modellingmentioning

confidence: 99%

See 1 more Smart Citation

Damage tolerance of an impacted composite laminate

Dubary

Bouvet

Rivallant

et al. 2018

Composite Structures

View full text Add to dashboard Cite

A B S T R A C TComposites are known to be vulnerable to out-of-plane loading such as impact. Investigating the residual properties of the laminate as a function of damage detection is the main purpose of impact damage tolerance design in aeronautics. As a good alternative to experimental campaigns, numerical approaches would lead to saving of time. The model developed in Institut Clément Ader over the last years enables representation of behavior of composite laminates subjected to low velocity/low energy impactincluding permanent indentation and Compression After Impact. Damage such as permanent indentation, fiber failures, matrix cracks and delamination are taken into consideration at each step thanks to a discrete ply modelling. The work presented here deals with the use of this model to make a composite laminate design optimization according to impact damage tolerance design. A method to improve optimization by reducing computation time is also proposed, based on a "best candidates" selection.

show abstract

“…Основным недос-татком данного подхода является то, что когезионные элементы должны располагаться на траектории разрушения, которая зависит от новых материальных поверхностей. Кроме то-го, различные законы когезионного взаимодействия и материальные характеристики коге-зионных элементов существенно влияют на распределение напряжено-деформированного состояния [25] и требуют экспериментального подтверждения.…”

Section: Introductionunclassified

Modelling the Generation of New Material Surfaces in a Composite With an Adhesion Layer Under Cohesive Destruction

2017

PNRPU MB

View full text Add to dashboard Cite

Глаголев В.В., Маркин А.А., Фурсаев А.А. Моделирование образования новых материальных поверхностей в процессах когезионного разрушения композита с адгезионным слоем // Вестник Пермского национального исследова-тельского политехнического университета. Механика. Рассматривается докритическое упругопластическое деформирование трех-слойного композита и процесс разделения слоев, сопровождающийся разрушением адгезионного слоя. Путем осреднения компонент напряжений в адгезионном слое по его толщине задача сводится к системе двух вариационных условий равновесности относительно полей скоростей склеиваемых слоев. При решении упругопластической задачи докритического деформирования выделяется δ-область, в которой достигнут критерий разрушения. С помощью повторного решения задачи докритического де-формирования с известным законом движения границы δ-области находится распре-деление нагрузки (узловых сил), действующей со стороны δ-области на тело. На следующем шаге рассматривается изменение напряженно-деформированного со-стояния (НДС) тела в процессе разрушения δ-области. Решается упругопластическая задача при простой разгрузке δ-поверхности тела и сохранении внешней нагрузки, соответствующей началу процесса разрушения. В процессе δ-разгрузки возможно образование новых пластических областей, частичная разгрузка и достижение кри-терия разрушения. В результате НДС тела в момент начала локальной разгрузки отличается от его состояния при окончании δ-разгрузки. Это является принципиаль-ным отличием от известной процедуры «убийства элементов», когда жесткость эле-мента после достижения критерия разрушения полагается близкой к нулевой. При этом состояние тела вне удаленного элемента считается неизменным, и возмож-ность появления зон разгрузок и догрузок после исключения элемента не учитывает-ся. В случае линейной упругости решение задачи с удаленной областью при фикси-рованной внешней нагрузке совпадает с решением, получаемым в результате δ-разгрузки в силу единственности решения и принципа суперпозиции. Однако реше-ние упругопластической задачи при простом нагружении тела с удаленной областью не будет совпадать с решением методом δ-разгрузки. В статье приведены решения задач расслоения композита, иллюстрирующие метод простой δ-разгрузки как в ли-нейно-упругой, так и в упругопластической постановках. © ПНИПУ Ключевые слова:композит, подход Нейбера -Новожилова, характерный размер, процесс разрушения, простой процесс, упругопласти-ческое деформирование, вариационное уравнение, метод конечных элементов.

show abstract

Delaminations growth in compression after impact test simulations: Influence of cohesive elements parameters on numerical results

Cited by 34 publications

References 16 publications

Impact Damage Identification in a Composite Structure by Surrogate Modelling and Markov-Chain Monte-Carlo Method

Impact Damage Identification in a Composite Structure by Surrogate Modelling and Markov-Chain Monte-Carlo Method

Damage tolerance of an impacted composite laminate

Modelling the Generation of New Material Surfaces in a Composite With an Adhesion Layer Under Cohesive Destruction

Contact Info

Product

Resources

About