Fracture Toughness of CFRP Adhesive Bonded Joints at Cryogenic Temperature

YOSHIMURA, Akinori ; TAKAKI, Tomohiro ; et al.

In: Special Issue on High/Low Temperature Adhesive Bonding Technology, Jg. 26 (2012), Heft 7, S. 1017-1031

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The present paper presents the fracture toughness of carbon fiber reinforced plastic (CFRP) bonded joints at cryogenic temperature. In order to investigate mode I and mode II fracture toughnesses, double cantilever beam (DCB) and three-point end notched flexure (ENF) tests are conducted on CFRP/adhesive/CFRP, CFRP/adhesive/aluminum plate bonded specimens at room temperature (296 K), at low temperature (223 K) and at cryogenic temperature (77 K). Effect of thermal deformation on the fracture toughness is considered since large difference in coefficients of thermal expansion (CTE) between CFRP and aluminum alloy generates considerable thermal stress at cryogenic temperature. In both DCB and ENF tests, crack extends in the adhesive film (cohesive failure) at room temperature, whereas it propagates along the interface between CFRP and adhesive film (interfacial failure) at cryogenic temperature. The fracture toughness becomes lower when interfacial failure occurs. DCB and ENF tests results reveal that the transition of the failure mode from the cohesive failure to the interfacial failure significantly degrades the fracture toughness of bonded joint, and that the transition occurs more easily at lower temperature.

Titel:	Fracture Toughness of CFRP Adhesive Bonded Joints at Cryogenic Temperature
Autor/in / Beteiligte Person:	YOSHIMURA, Akinori ; TAKAKI, Tomohiro ; NOJI, Yohei ; YOKOZEKI, Tomohiro ; OGASAWARA, Toshio ; OGIHARA, Shinji
Link:	Volltext (PDF) View record from PASCAL Archive
Zeitschrift:	Special Issue on High/Low Temperature Adhesive Bonding Technology, Jg. 26 (2012), Heft 7, S. 1017-1031
Veröffentlichung:	Abingdon: Taylor & Francis, 2012
Medientyp:	academicJournal
Umfang:	print, 14 ref
ISSN:	0169-4243 (print)
Schlagwort:	Polymers, paint and wood industries Polymères, industries des peintures et bois Sciences exactes et technologie Exact sciences and technology Sciences appliquees Applied sciences Physicochimie des polymeres Physicochemistry of polymers Industrie des polymeres, peintures, bois Polymer industry, paints, wood Technologie des polymères Technology of polymers Adhésif Adhesive Adhesivo Aluminium alliage Aluminium alloy Aluminio aleación Assemblage collé Adhesive joint Ensambladura pegada Coefficient dilatation thermique Thermal expansion coefficient Coeficiente dilatación térmica Contrainte thermique Thermal stress Tensión térmica Effet température Temperature effect Efecto temperatura Fibre carbone Carbon fiber Fibra carbón Fibre minérale Mineral fiber Fibra inorgánica Matériau composite Composite material Material compuesto Matériau renforcé fibre Fiber reinforced material Material reforzado fibra Mode rupture Fracture mode Modo ruptura Plastique renforcé fibre carbone Carbon fiber reinforced plastics Polymère Polymer Polímero Propriété mécanique Mechanical properties Propiedad mecánica Propriété thermique Thermal properties Propiedad térmica Température cryogénique Cryogenic temperature Temperatura criogénica Ténacité Fracture toughness Tenacidad CFRP adhesive bonded joint cryogenic temperature fracture toughness
Sonstiges:	Nachgewiesen in: PASCAL Archive Sprachen: English Original Material: INIST-CNRS Document Type: Article File Description: text Language: English Author Affiliations: Advanced Composite Group, Aerospace Research and Development Directorate (ARD), Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA), 6-13-1 Osawa, Mitaka, Tokyo 181-0015, Japan ; Faculty of Science and Technology, Tokyo University of Science, 2641 Yamazaki, Noda, Chiba 278-8510, Japan ; School of Engineering, The University of Tokyo, 7-3-1 Hongo, Bunkyo-ku, Tokyo 113-8656, Japan Rights: Copyright 2014 INIST-CNRS ; CC BY 4.0 ; Sauf mention contraire ci-dessus, le contenu de cette notice bibliographique peut être utilisé dans le cadre d’une licence CC BY 4.0 Inist-CNRS / Unless otherwise stated above, the content of this bibliographic record may be used under a CC BY 4.0 licence by Inist-CNRS / A menos que se haya señalado antes, el contenido de este registro bibliográfico puede ser utilizado al amparo de una licencia CC BY 4.0 Inist-CNRS Notes: Physical chemistry of polymers ; Polymer industry, paints, wood

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