An Investigation of the End-Notched Flexure and End-Loaded Split Tests Applied to the Mode II Interlaminar Fracture of a SiC/SiC Ceramic Matrix Composite

材料科学 复合材料 断裂韧性 数字图像相关 陶瓷 陶瓷基复合材料 分层(地质) 极限抗拉强度 声发射 断裂(地质) 复合数 断裂力学 失效模式及影响分析 俯冲 构造学 生物 古生物学
作者
Michael J. Presby,K. Manigandan,Gregory N. Morscher,Cody Godines,Amirhossein Eftekharian,Jalees Ahmad,Frank Abdi,Sung R. Choi
出处
期刊:Journal of engineering for gas turbines and power [ASM International]
卷期号:142 (4) 被引量:2
标识
DOI:10.1115/1.4044490
摘要

Abstract Delamination is a common failure mode observed in ceramic matrix composites (CMCs) and occurs as a result of applied interlaminar tensile and shear stresses exceeding the interlaminar strength. As CMCs are further implemented into aero engines, the need to understand their interlaminar failure becomes increasingly important. While significant contributions have been made toward understanding the mode I fracture toughness of CMCs, limited work exists on mode II. Several test methods for measuring the mode II fracture toughness have been proposed in the literature, namely, the end-notched flexure (ENF) and the end-loaded split (ELS) tests. This work investigates the mode II fracture toughness of a melt-infiltrated SiC/SiC CMC at ambient temperature using the ENF and ELS test methods. Acoustic emission (AE), direct current potential drop (DCPD), and digital image correlation (DIC) are implemented as health monitoring techniques to monitor crack initiation and propagation. Results show reasonable correlation between the two test methods and that the ELS test method is better suited for characterizing R-curve behavior.
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