Skip to main content
Erschienen in: Journal of Materials Science 10/2012

01.05.2012

Self-healing of delamination fatigue cracks in carbon fibre–epoxy laminate using mendable thermoplastic

verfasst von: K. Pingkarawat, C. H. Wang, R. J. Varley, A. P. Mouritz

Erschienen in: Journal of Materials Science | Ausgabe 10/2012

Einloggen

Aktivieren Sie unsere intelligente Suche, um passende Fachinhalte oder Patente zu finden.

search-config
loading …

Abstract

This article examines the self-healing repair of delamination damage in mendable carbon fibre–epoxy laminates under static or fatigue interlaminar loading. The healing of delamination cracks in laminates containing particles or fibres of the mendable thermoplastic poly[ethylene-co-(methacrylic acid)] (EMAA) was investigated. The results showed that the formation of large-scale bridging zone of EMAA ligaments along the crack upon healing yielded a large increase (~300%) in the static mode I interlaminar fracture toughness, exceeding the requirement of full restoration. The mendable laminates retained high healing efficiency with multiple repair cycles because of the capability of EMAA to reform the bridging zone under static delamination crack growth conditions. Under fatigue loading, healing by the EMAA was found to restore the mode I fatigue crack growth resistance, with the rates of growth being slightly less than that pertinent to the unmodified laminate. The EMAA bridging zone, which generated high toughness under static loading conditions, does not develop under fatigue loading because of rapid fatigue failure of the crack bridging ligaments. Similar to the multiple healing capability of EMAA under static loading, multiple healing of delamination fatigue cracks is confirmed, with the fatigue crack growth rates remaining approximately unchanged. This study shows that EMAA was capable of full recovery of fatigue crack growth resistance and superior healing efficiency for static loading.

Sie haben noch keine Lizenz? Dann Informieren Sie sich jetzt über unsere Produkte:

Springer Professional "Wirtschaft+Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft+Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 102.000 Bücher
  • über 537 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Finance + Banking
  • Management + Führung
  • Marketing + Vertrieb
  • Maschinenbau + Werkstoffe
  • Versicherung + Risiko

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Springer Professional "Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 67.000 Bücher
  • über 390 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Maschinenbau + Werkstoffe




 

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Literatur
1.
Zurück zum Zitat Rouchon J Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V., Report No. NLR-TP-2009-221 Rouchon J Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V., Report No. NLR-TP-2009-221
2.
Zurück zum Zitat Hojo M, Ochiai S, Gustafson C-G, Tanaka K (1994) Eng Fract Mech 49:35CrossRef Hojo M, Ochiai S, Gustafson C-G, Tanaka K (1994) Eng Fract Mech 49:35CrossRef
3.
4.
Zurück zum Zitat Hojo M, Ando T, Tanaka M, Adachi T, Ochiai S, Endo Y (2006) Int J Fatigue 28:1154CrossRef Hojo M, Ando T, Tanaka M, Adachi T, Ochiai S, Endo Y (2006) Int J Fatigue 28:1154CrossRef
5.
Zurück zum Zitat Argüelles A, Vina J, Canteli AF, Castrillo MA, Bonhomme J (2008) Comp Sci Tech 68:2325CrossRef Argüelles A, Vina J, Canteli AF, Castrillo MA, Bonhomme J (2008) Comp Sci Tech 68:2325CrossRef
6.
8.
Zurück zum Zitat White SR, Sottos NR, Geubelle PH, Moore JS, Kessler MR, Sriram SR, Brown EN, Viswanathan S (2001) Nature 409:794CrossRef White SR, Sottos NR, Geubelle PH, Moore JS, Kessler MR, Sriram SR, Brown EN, Viswanathan S (2001) Nature 409:794CrossRef
10.
11.
Zurück zum Zitat Koursaurakis A, Mouritz AP (2010) Smart Mater Struct 19 Koursaurakis A, Mouritz AP (2010) Smart Mater Struct 19
13.
Zurück zum Zitat Park JS, Takahashi K, Guo Z, Wang Y, Bolanos E, Hamann-Schaffner C, Murphy E, Wudl F, Han HT (2008) J Comp Mater 42:2869CrossRef Park JS, Takahashi K, Guo Z, Wang Y, Bolanos E, Hamann-Schaffner C, Murphy E, Wudl F, Han HT (2008) J Comp Mater 42:2869CrossRef
14.
18.
Zurück zum Zitat Wang CH, Sidhu K, Yang T, Zhang J, Shanks R (2011) Compos A Wang CH, Sidhu K, Yang T, Zhang J, Shanks R (2011) Compos A
19.
Zurück zum Zitat Pingkarawat K, Wang CH, Varley R, Mouritz AP Compos A (submitted) Pingkarawat K, Wang CH, Varley R, Mouritz AP Compos A (submitted)
20.
Zurück zum Zitat Yang T, Wang CH, Zhang J, He S, Mouritz AP Compos Sci Technol (submitted) Yang T, Wang CH, Zhang J, He S, Mouritz AP Compos Sci Technol (submitted)
Metadaten
Titel
Self-healing of delamination fatigue cracks in carbon fibre–epoxy laminate using mendable thermoplastic
verfasst von
K. Pingkarawat
C. H. Wang
R. J. Varley
A. P. Mouritz
Publikationsdatum
01.05.2012
Verlag
Springer US
Erschienen in
Journal of Materials Science / Ausgabe 10/2012
Print ISSN: 0022-2461
Elektronische ISSN: 1573-4803
DOI
https://doi.org/10.1007/s10853-012-6303-8

Weitere Artikel der Ausgabe 10/2012

Journal of Materials Science 10/2012 Zur Ausgabe

    Marktübersichten

    Die im Laufe eines Jahres in der „adhäsion“ veröffentlichten Marktübersichten helfen Anwendern verschiedenster Branchen, sich einen gezielten Überblick über Lieferantenangebote zu verschaffen.