3-D fracture analysis of cracked aluminum plates repaired with single and double composite patches using XFEM

Jamal-Omidi, Majid; Falah, Mehdi; Taherifar, Davood

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자료유형: 학술저널

저자정보: Jamal-Omidi, Majid (Department of Aerospace Engineering, Space Research Institute, MUT) Falah, Mehdi (Department of Aerospace Engineering, Space Research Institute, MUT) Taherifar, Davood (Department of Aerospace Engineering, Space Research Institute, MUT)

저널정보: 테크노프레스 Structural engineering and mechanics : An international journal Structural engineering and mechanics : An international journal 제50권 제4호

발행연도: 2014.1

수록면: 525 - 539 (15page)

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Bonded composite-patch repair has been widely used to restore or extend the service life of damaged structures due to its effectiveness as a mechanical repair technique. In this paper using extended finite element method (XFEM), three-dimensional crack models are developed to examine the fracture behavior of centrally cracked aluminum plates repaired with single and double sided composite patches. Stress intensity factor (SIF) at the crack tip is used as the fracture criterion. In this regard, the effects of the crack lengths, patch materials, orientation of plies, adhesive and patch thickness are examined to estimate the SIF of the repaired plate and the repair performance. The obtained results show that composite patches have significant effect on reduction of the SIF at the crack tip. It is also proved that using double symmetric repair, in comparison to single one, reduces considerably SIF at the crack tip. Hence, the residual strength can be improved significantly as well as fatigue life of the structure. Investigation of ply orientation effects shows SIF increase as the ply orientation is changed from $0^{\circ}$ (perpendicular to the advancing crack) to $90^{\circ}$ (parallel to the crack line). However, the effectiveness of the ply orientation depends on the loading direction and the crack direction.

#3-D crack modeling #stress intensity factor #single and double sided composite patches #adhesive #XFEM

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이 논문의 저자 정보

Jamal-Omidi, Majid

소속기관 Department of Aerospace Engineering, Space Research Institute, MUT

주요연구분야 공학 > 건축공학 > 토목공학

논문수 1 이용수 1

Falah, Mehdi

소속기관 Department of Aerospace Engineering, Space Research Institute, MUT

주요연구분야 공학 > 건축공학 > 토목공학

논문수 1 이용수 1

Taherifar, Davood

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