Numerical study of the fatigue delamination growth considering thermal phenomena

The wide applicability of polymer-based laminates in the engineering practice causes the development of methods of their diagnosing. One of the most crucial faults in polymer-based laminates is their delamination. The problem becomes more complicated while thermal effects (e.g. self-heating and frictional heating) are taken into consideration. In the present study the numerical model of fatigue growth of the delamination in linearly viscoelastic polymer-based laminate was developed. The obtained results show, that the neglecting of the thermal effects in delamination process with some loading parameters for such structures can cause large inaccuracies in delamination growth evaluation and prediction.

Szerokie zastosowanie laminatów polimerowych w praktyce inżynierskiej wywołuje potrzebę rozwoju metod ich diagnostyki. Jednym z najbardziej krytycznych uszkodzeń w laminatach polimerowych jest delaminacja. Problem staje się bardziej skomplikowany, gdy pod uwagę bierze się efekty cieplne (samorozgrzanie, rozgrzanie od tarcia). W niniejszej pracy zaproponowano model numeryczny zmęczeniowego przyrostu delaminacji w liniowo-lepkosprężystym laminacie polimerowym. Otrzymane wyniki wskazują, że pominięcie efektów cieplnych w procesie delaminacji z pewnymi parametrami obciążenia dla takich struktur może powodować duże niedokładności w oszacowaniu i predykcji przyrostu delaminacji.