This study investigates the fracture behavior of thick adhesive joints manufactured with composite adherends and bonded with an epoxy-based structural adhesive common to the wind turbine industry. For that purpose, double cantilever beam specimens with an adhesive thickness of approximately 10 mm and different pre-crack lengths are manufactured and tested under mode I loading. Analytical approaches are compared to assess the energy release rate, including the simple beam theory, modified beam theory, compliance calibration method, and beam on an elastic and elastic-plastic foundation. In order to evaluate the applicability of the analytical approaches, an in-situ measurement method based on Digital Image Correlation is also employed to determine the energy release rate of the thick adhesive joints. The crack propagation angle is determined theoretically using the second-order crack kinking theory. A good correlation is observed between the theoretical predictions and experimental results. Furthermore, it is demonstrated that due to the T-stress, the crack tends to deviate from the middle of the joint and propagate towards the interface. By comparing different data reduction methods to evaluate the energy release rate of thick adhesive joints, recommendations for their fracture analysis are made, pinpointing the beam on an elastic and elastic-plastic foundation as the most suitable model.

Herein, we designed a chiral, axially‐twisted molecular scaffold (ATMS) using pyridine‐2,6‐dicarboxamide (PDC) unit as pivot, chiral trans‐cyclohexanediamine (CHDA) residues as linkers, and pyrene residues as fluorescent reporters. R,R‐ATMS exclusively adopted M‐helicity and produced differential response in UV‐vis, fluorescence, and NMR upon addition of tartaric acid (TA) stereoisomers allowing naked‐eye detection and enantiomeric excess determination. Circular dichroism (CD) profile of R,R‐ATMS underwent unique changes during titration with TA stereoisomers – while loss of CD signal at 345 nm was observed with equimolar D‐TA and meso‐TA, inversion was seen with equimolar L‐TA. Temperature increase weakened these interactions to partially recover the original CD signature of R,R‐ATMS. 2D NMR studies also indicated the significant structural changes in R,R‐ATMS in the solution state upon addition of L‐TA. Single crystal X‐ray diffraction (SCXRD) studies on the crystals of the R,R‐ATMS⊃D‐TA salt revealed the interacting partners stacked in arrays and ATMS molecules stabilized by π‐π stacking between its PDC and pyrene residues. Contrastingly, tightly‐packed supramolecular cages comprised of four molecules each of R,R‐ATMS and L‐TA were seen in R,R‐ATMS⊃L‐TA salt, and the ATMS molecules contorted to achieve CH‐π interactions between its pyrene residues. These results may have implications in modulating the helicity of topologically‐similar larger biomolecules.

Chiral amines and amino alcohols form an important category of molecules employed in the designing of new drugs and catalyst. Herein, we present a helically-twisted stereodynamic dialdehyde probe 1 for the determining of absolute configuration, and enantiomeric excess of chiral amine and amino alcohols. Probe 1 is based on the pyridine-2,6-dicarboxamide (PDC) core and undergoes rapid interconversion between the P- and M- conformers. However, upon imine formation with chiral amines, probe 1 gets locked it in a single conformer majorly. This induces a strong CD signal in addition to changes in the UV-vis and fluorescence signals. The CD spectral change allowed for quantitative enantiomeric excess determination of chiral amines. Circular polarized luminescence (CPL) spectra having the glum of 1×10-3 was obtained upon imine formation between probe 1 and diamine 2. Single crystal X-ray diffraction studies (SCXRD) confirmed the twisted conformation in 1@(R)-4 and 1@(S)-4, stabilized by intramolecular hydrogen bonding between bound imine nitrogen and proximate amide group.

There is very limited research in the literature investigating the way acoustic emission signals change when polymer materials are undergoing different fracture modes. This study investigates the capability of acoustic emission to recognize the fracture mode through acoustic emission parameter analysis, and can be considered the first-ever study which examines the impact of different loading conditions, i.e., fracture mode I, mode II, and mode III, on the acoustic emission parameters in polymer materials. To accomplish this, prism-like pre-cracked polymer specimens were tested under the three different fracture modes. Acoustic emission parameters appeared sensitive to the different loading conditions of the pre-cracked specimens, indicating that acoustic emission can be used to distinguish the three fracture modes in polymer materials. Both frequency and time parameters reflect changes in the stress states at the crack tip. The duration and rise time of the waveforms were found to be the most sensitive acoustic emission parameters for identifying the fracture mode, while the average frequency variation can be employed to differentiate between in-plane and out-of-plane fracture modes. In order to interpret the experimental results in relation to wave mechanics, numerical wave propagation simulations for longitudinal and shear excitations were performed to simulate tensile and shear fracture modes and the corresponding emitted waves. An interesting correlation between the experimental and numerical results exists, showcasing acoustic emission’s potential for fracture identification.