Numerical Simulation of failure of adhesively bonded composite parts using the cohesive zone method

Abstract

The present work aims in the proper simulation of failure of adhesive composite joints. In this regard, the simulations are executed using the cohesive zone method implemented in the FEM-solver Nastran at the site of Airbus Defence & Space in Manching. In the context of a validation pyramid, structures of different complexity are nonlinearly analyzed and afterwards compared with the behavior of tested specimen. In the process, the suitability of the method for the engineering sector is studied by evaluating amongst others the required computing costs and the quality of analysis.

Das Ziel der vorliegenden Arbeit ist es, das Versagen einer geklebten Verbindung aus Faserverbundbauteilen zu simulieren. Die Simulationen sind diesbezüglich unter Anwendung der Cohesive Zone Methode mit dem FEM-solver Nastran (SOL400) am Standort von Airbus Defence & Space in Manching durchgeführt worden. Im Rahmen einer Validierungspyramide werden unterschiedlich komplexe Strukturen nichtlinear analysiert und mit dem Verhalten getesteter Prüfkörper verglichen. Dabei wird die ingeneursmäßige Tauglichkeit der Methode unter anderem im Hinblick auf die benötigten Rechenzeiten und der Analysequalität untersucht.