کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
4922476 1430187 2017 37 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Damage-induced mechanical damping in phase-transforming composites materials
ترجمه فارسی عنوان
آسیب ناشی از مکانیسم مکانیکی در مواد کامپوزیتی تبدیل فاز
ترجمه چکیده
ما بررسی تأثیر آسیب ناشی از استرس به پاسخ ویسکوزآللاستی موثر کامپوزیتهای دو فاز دارای اجزای که تحت گذار انتقال فاز جامد و جامد قرار دارند بررسی می کنیم. چنین کامپوزیت ها مستعد صدمه دیدن در نزدیکی رابط های جدا شده تبدیلات تبدیل فاز و ماتریس غیر تبدیل هستند. با توجه به عدم انعطاف پذیری، انتقال فاز های ناشی از دما و آسیب در اجزای فرد و استفاده از تکنیک های همگن سازی محاسباتی، ما عددی نشان می دهیم که آسیب مشاهده شده و کاهش آن در سختی ماتریس می تواند منجر به تغییرات قابل توجهی در کل، و سختی پویا کامپوزیت در زمان بارگذاری دو بعدی هارمونیک. از زمانی که آزمایشات و شبیه سازی های اخیر به افزایش مشتقات کامپوزیت ناشی از حالت های متاستاز تبدیل های تبدیل فاز اشاره شده است، در هنگام ماتریس سفت (به اصطلاح سختی منفی) جالب توجه است. آزمایشات همچنین نشانه هایی از تخریب ماتریس را گزارش کردند، مکانیسم های علی و پیامدهای آن تحقیق نشده است. پاسخ متخلخل مواد گزارش شده در اینجا نشان دهنده تاثیر ویسکوزیته مواد، تخریب ماتریکس و انتقال ساختاری است و نشان می دهد که چگونه تغییرات فیزیکی و آسیب های موضعی ممکن است منجر به تغییرات مخرب و سختی موثر شود.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه سایر رشته های مهندسی مهندسی عمران و سازه
چکیده انگلیسی
We investigate the influence of stress-induced damage on the effective viscoelastic response of two-phase composites having constituents that undergo solid-solid phase transitions. Such composites are prone to experience damage near the interfaces separating phase-transforming inclusions and the non-transforming matrix. By accounting for inelasticity, temperature-induced phase transitions, and damage in the individual constituents and applying techniques of computational homogenization, we numerically show that the observed damage and resulting decrease in matrix stiffness can lead to significant changes in the overall, frequency-dependent damping and dynamic stiffness of the composite under time-harmonic two-dimensional loading. This is of particular interest since recent experiments and simulations hinted at increased composite damping due to metastable states of phase-transforming inclusions when embedded in a stiff matrix (so-called negative stiffness). Experiments also reported signs of matrix degradation, the causal mechanisms and consequences of which have not been investigated. The homogenized material response reported here reveals the interplay of material viscosity, matrix degradation, and structural transition, and illustrates how phase transformation and localized damage may lead to pronounced effective damping and stiffness variations.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: International Journal of Solids and Structures - Volumes 113–114, 15 May 2017, Pages 132-146
نویسندگان
, ,