Shear loading of impact damaged composite plates

Fixturer har konstruerats och tillverkats för att prova stora kompositplattor, 300*450 mm2, i en skjuvrigg. Riggen applicerar en horisontell förskjutning vilket ger en horisontell kraft på provföremålets nedre och övre långsida. Kraften medför att provföremålet vill rotera. Vertikala fixturer förhindrar rotationen och en vertikal kraft läggs på provföremålet. Detta resulterar i högkvalitativ skjuvtöjning i provföremålet vilket mättes med trådtöjningsgivare. Provföremålen slogs med 25 J, 35 J och 50 J och den permanenta intryckningen mättes med en laserextensimeter. För fallet med 50 J slag skulle slagkroppen penetrerat provföremålet om inte kulan hade varit fäst på en platta. Delamineringar mättes med c-scan efter slaget. Ett provföremål instrumenterades med rosettgivare och belastades sedan till brott. Den uppmätta skjuvtöjningen var tämligen konstant över ytan och av hög kvalitet, de två huvudtöjningarna var lika i magnitud. Skjuvtöjningen relaterades till den pålagda lasten med hjälp av en lastcell. Skjuvtöjningen vid brott för slagskadade provföremål uppskattades sedan genom jämförelse med den pålagda lasten. Fem provföremål som var slagskadade provades till brott. Provstaven som slagits med 25 J gick sönder vid ett av bultförbanden. De provstavar som slagits med 35 J och 50 J gick sönder vid slagskadan med skjuvbrott. Den kompressiva huvudtöjningen vid brott var 0.47% och 0.44% för provföremålen slagna med 35 J och 50 J. Några provföremål studerades med digital speckle photography vilket visade att formen hos bucklan vid slagskadan påverkades av riktningen hos huvudtöjningen i tryck. Litteraturresultat för "compression after impact" indikerar att brotttöjningen är den samma som huvudtöjningen i tryck för skjuvbelastade provföremål. Sammanfattningsvis indikerar detta att det för en bi-axiellt belastad kompositplatta med slagskada kan räcka med att jämföra den största huvudtöjningen i tryck med motsvarande tryckprov för slagskadad komposit.