Die Jury des Wissenschaftlichen Preises des Semesters an der Höheren Technischen Schule für Ingenieurwesen der Universität Sevilla hat den Preis für den besten wissenschaftlichen Artikel des ersten Semesters 2023 am ETSI an die Arbeit mit dem Titel „Experimentelle Beobachtungen von Ermüdungsschäden in Kreuzlagenlaminaten mit ultradünnen Kohlenstoff/Epoxid-Lagen“, Composite Structures, Band 306, 15. Februar 2023, S. 116564, DOI: 10.1016/j.compstruct.2022.116564, von Serafín Sánchez-Carmona, Elena Correa, Alberto Barroso und Federico Paris, verliehen. 

Die Untersuchung von Schädigungsmechanismen in Kreuzlagenlaminaten unter zyklischer Belastung hat in den letzten Jahren großes Interesse geweckt. Gleichzeitig hat die jüngste Entwicklung ultradünner Bleche dem sogenannten Skalierungseffekt, der zuvor für statische Belastung identifiziert wurde, neue Bedeutung verliehen. 

Ziel dieser Arbeit war es, zu ermitteln, ob der Skaleneffekt auch unter zyklischer Belastung auftritt, indem seine Auswirkungen auf bekannte Schädigungsmechanismen konventioneller Laminate untersucht wurden. Zu diesem Zweck lag der Fokus auf der experimentellen Beobachtung des Auftretens und des Fortschreitens von Querschäden in zwei verschiedenen Laminaten unter zyklischer Zug-Zug-Belastung. 

Zunächst wurde der Fall eines Sequenzlaminats [0 ₄ /90 ₃ /0 ₄ ] aus Platten mit einer als konventionell geltenden Dicke (150 g/m ² ) analysiert, gefolgt von einem [0 ₄ /90/0 ₄ ] -Laminat aus einer einzigen ultradünnen Schicht bei 90° (30 g/m ² ).

Alle Prüfkörper wurden sorgfältig mit einem Lichtmikroskop untersucht, um die für das Laminat mit herkömmlicher Dicke [0₄/90₃/0₄] zu erwartenden Phasen des Schädigungsmechanismus zu erkennen und die Arten der Schädigung sowie deren Entwicklung genau zu überwachen. Im Fall des Laminats mit einer ultradünnen 90º-Schicht [0₄/90/0₄] wurde der gleiche Ansatz verwendet, wodurch Ähnlichkeiten und Unterschiede zum herkömmlichen Laminat festgestellt werden konnten, einschließlich der Entdeckung neuer, als nicht-konventionell bezeichneter Schädigungsarten. 

Eines der wichtigsten Ergebnisse war der Nachweis der Verzögerung beim Auftreten von Querschäden in der 90°-Schicht unter zyklischer Belastung, was auf die Existenz eines Skaleneffekts bei der Entwicklung von Ermüdungsschädigungsmechanismen hinweist.