Double-Double laminates: A comprehensive assessment of the mechanical performance in comparison to traditional Quad laminates
Notice bibliographique
Résumé
This study presents a comprehensive evaluation of Double-Double (DD) laminates as a viable alternative to traditional Quad laminates in composite structural applications. DD laminates are a new layup design approach, typically comprising repeated Building Block (BB)s or sub-laminates, formed from two sets of bi-angled plies, e.g. [ Φ / − Ψ / Ψ / − Φ ] r , where r denotes the number of sub-laminate repeats. A Python-based framework is developed to convert any laminate stacking sequence into a stiffness-equivalent DD configuration, incorporating both closed-form and optimisation-based solutions for in-plane and out-of-plane stiffness matching. The framework integrates homogenisation criteria to ensure warpage-free designs and supports both traditional DD and Symmetry-Enhanced Double-Double (SEDD) stacking sequences. Experimental validation of the framework was conducted for both in-plane and out-of-plane conversions. Unnotched tension, unnotched compression, Open-Hole Tension (OHT), Open-Hole Compression (OHC), and flexural tests were performed on a diverse set of laminates to comprehensively assess mechanical performance. Results show that DD laminates generally exhibit higher unnotched compressive and OHC strengths, comparable OHT performance, but moderately lower unnotched tensile strength relative to their Quad counterparts. Progressive Failure Analysis (PFA) and Finite Element Analysis (FEA) are employed to investigate failure mechanisms and interlaminar stresses of laminates under unnotched tension, respectively. Digital Image Correlation (DIC) was conducted during OHT and OHC tests, providing insight into the observed failure trends. Flexural behaviour was found to be highly dependent on the specific stacking sequences, with no universal trend favouring either configuration. Overall, DD laminates demonstrate competitive mechanical performance compared to traditional Quad laminates, while offering significant design flexibility and manufacturing advantages.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,002 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».