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Damage tolerance improvement of composite T-joint under pull-up conditions using an interlocking-fiber-based crack arrester

机译：使用基于互锁纤维的裂缝避雷器在上拉条件下复合T关节的损伤耐受性改进

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摘要

One of the difficulties in composite structural application is joining components. A T-joint is a critical component in aircraft structures that transfers loads between vertical and horizontal panels. However, in T-joints, a critical concern is that cracks occur in the deltoid and immediately propagate along the flange-skin interface. Therefore, introducing crack arrest features at the flange-skin interface is effective in improving the damage tolerance of T-joints. This study begins by investigating the crack propagation mode at the flange-skin interface using finite element analysis and then proposes an appropriate crack arresting mechanism using interlocking fiber features that we have been studying. The effectiveness of the crack arrester in T-joints is evaluated by pull-up tests. The specimens with the arrester showed totally different failure progress and much higher energy absorption capability as compared to the specimens without the arrester. Some important findings on the efficient arrester arrangement and configuration were also obtained.
机译：复合结构应用中的困难之一是连接组件。 T关节是飞机结构中的关键部件，其在垂直和水平面板之间传输负载。然而，在T关节中，至关重要的问题是裂缝发生在三角形中，并立即沿着法兰皮肤界面传播。因此，在法兰 - 皮肤界面引入裂纹停滞功能是有效地改善T关节的损伤容差。本研究开始通过使用有限元分析研究法兰皮肤界面处的裂缝传播模式，然后使用我们已经学习的互锁纤维特征来提出适当的裂缝滞留机制。通过上拉试验评估T关节中裂缝避雷器的有效性。具有避雷器的标本显示出完全不同的故障进展以及与没有避雷器的标本相比的能量吸收能力更高。还获得了有效避雷器布置和配置的一些重要发现。

著录项

  • 来源
    《Composite Structures》 |2020年第12期|112792.1-112792.9|共9页
  • 作者

    Hisada Shinsaku; Minakuchi Shu; Takeda Nobuo;

  • 作者单位

    Univ Tokyo Grad Sch Frontier Sci Dept Adv Energy 5-1-5 Kashiwanoha Kashiwa Chiba 2778561 Japan;

    Univ Tokyo Grad Sch Engn Dept Aeronaut & Astronaut Bunkyo Ku 7-3-1 Hongo Tokyo 1138656 Japan;

    Univ Tokyo Grad Sch Frontier Sci Dept Adv Energy 5-1-5 Kashiwanoha Kashiwa Chiba 2778561 Japan;

  • 收录信息 美国《科学引文索引》(SCI);美国《工程索引》(EI);
  • 原文格式 PDF
  • 正文语种 eng
  • 中图分类
  • 关键词

    Damage tolerance; Fracture toughness; Joints/joining;

    机译：损伤耐受性;断裂韧性;关节/加入;

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