Digital image correlation (DIC) is an optical–numerical full-field displacement measuring technique, which is nowadays widely used in the domain of experimental mechanics. The technique is based on a comparison between pictures taken during loading of an object. For an optimal use of the method, the object of interest has to be covered with painted speckles. In the present paper, a comparison is made between three different speckle patterns originated by the same reference speckle pattern. A method is presented for the determination of the speckle size distribution of the speckle patterns, using image morphology. The images of the speckle patterns are numerically deformed based on a finite element simulation. Subsequently, the displacements are measured with DIC-software and compared to the imposed ones. It is shown that the size of the speckles combined with the size of the used pixel subset clearly influences the accuracy of the measured displacements.

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.

Membrane structures represent lightweight spatial structures composed of a primary framework combined with tensioned membranes. Their popularity has increased due to their lightweight, flexible, and durable characteristics. However, as all constructions, their production and use come with an environmental impact. This study aims to assess the life cycle assessment of membrane structures with temporary use, specially focusing on the Global Warming Potential, a well-recognised indicator of greenhouse gas emissions. Using Life Cycle Assessment methodology, this research evaluates the environmental impact of membrane structures from raw material extraction to disposal. The investigation concentrates on temporary membrane structures installed multiple times across different locations within a 25-year lifespan. Two case studies, Nomad ADD-ON rental sails and Wolke Marienfeld, are analysed. The LCA of a temporary structure involves three distinct LCAs: one for the initial installation, one for each intermediate installation, and a final assessment for the end installation. Results indicate that temporary reusable membrane structures demonstrate a significant environmental impact, primarily due to the high energy consumption during manufacturing and transportation. It is essential to consider the effects of the 'End-of-Life' stages and the 'benefits and loads beyond the system boundaries' stage, particularly for temporary structures. This research aims to raise awareness about the environmental impact of temporary membrane structures and offers a framework for sustainable design and construction methods. Additionally, it explores potential strategies to reduce the environmental impact including thoughtful material choices, innovative construction practices and effective End-of-Life management.

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.