An experimental analysis of fracture mechanisms by acoustic emission of woven composite bolted assembly

Abstract

يقخزح هذا اىؼمو دراست حطىر اىىسائط اىخاىفت وآىياث اونسار جمؼيت اوسذب اهمزمبت مه أىياف اىنزبىن اىمىسىجت/الايبىمسي. حمج دراست  ثلاثت  ومه أجو حذييو سيىك اىميناويني ىيجمؼيت ، .s]°0 ، 45 ،° 0 ،°45 ،° و ] 0 s]°45 ،°0 ،°45 ،°0[ ،]°45 ،°0 ،°45 ،° حنىيىاث حخمثو في ] 0 في وقج وادذ. )D.I.C( وارحباط اىصىرة اىزقميت )E.A( حمج اخخباراث اىشذة مفزدة اىىغمت. ويخبغ حطىر اىخيف ػه طزيق الاوبؼاثاث اىصىحيت اىخىقيؼاث اىصىحيت لأوىاع اىخيف ا لأربؼت حمج مؼايىخها وهي ماىخاىي , اىقىاىب اىمخشققت، اهلاحماسل )الأىياف- ا ق هاىب( ، الأىياف مصفىفت اىخبطيه، (S.E.M) وأخيزا حفنيل الأىياف. ثم أمذ   ظاث اىمجهزيت باسخؼماه اىمجهزالإىنخزووي اىمخخص في اىمس  الكلمات المفتاحية : أىياف اىنزبىن اىمىسىجت - الاوبؼاثاث اىصىحيت - جمؼيت بىىج - ارحباط اىصىرة اىزقميت - اىخيف.

This work is focused on the study of the evolution of damage mode and failure  mechanisms of woven composite bolted assembly carbon fiber/epoxy. In the present paper three configurations are studied [0°,45°,0°,45°], [0°,45°,0°,45°]s and [0°,45°,0°,45,0°]s. In order to analyze a global mechanical behavior of the assembly, monotonous tensile tests are performed. The damage evolution is followed simultaneously by acoustic emission (A.E) and digital image correlation (D.I.C). Acoustic signatures of four modes of damage are identified, matrix cracking, fiber-matrix debonding, delaminating and fiber breakage, then confirmed by microscopic observations in scanning electron microscopy (SEM).

Keywords: woven composite- acoustic emission- bolted assembly- digital image correlation- damage.

Analyse expérimentale des mécanismes de rupture par émission acoustique des assemblages boulonnés en composite tissé

Ce travail étudie l'évolution des modes d’endommagement et les mécanismes de rupture d’un assemblage boulonnée en composite tissée fibre de carbone/époxy.  Trois types de configurations sont étudiées : [0°,45°,0°,45°], [0°,45°,0°,45°]s et [0°,45°,0°,45°,0°]s. Afin d’analyser le comportement mécanique globale de l’assemblage, des essais de traction monotone sont effectuées. L'évolution de l'endommagement est suivie simultanément par émission acoustique (A.E) et par la corrélation d'image numérique (D.I.C). Les signatures acoustiques des quatre  modes d’endommagement sont identifiées à savoir la fissuration matricielle, la décohésion fibre-matrice, le délaminage et enfin la rupture des fibres puis confirmées par des observations microscopiques au microscope électronique à balayage (MEB).

Mots-clés : composite woven, émission acoustique, assemblage boulonné,  corrélation d'image numérique, endommagement.