کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
5018388 1467424 2017 55 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Meso-structure ageing mechanism of 3-D braided composite's compressive behaviors under accelerated thermo-oxidative ageing environment
ترجمه فارسی عنوان
مکانیزم پیری ساختار سازه رفتارهای فشرده سازی کامپوزیت سه بعدی با استفاده از محیط پیرامون تشدید کننده اکسیداتیو
کلمات کلیدی
پیری مواد، مواد کامپوزیتی، المان محدود، نانو انداختن، استرس حرارتی،
ترجمه چکیده
در این مقاله، یک مدل عنصر محدودی با ساختار مؤلفه ای برای مشخص کردن اثر پیری ترموکسیداسیون بر رفتار فشاری کامپوزیت های سه بعدی با فیبر کربن / اپوکسی بافتی تشکیل شده است. برای بررسی اثر ترموکسیداتیو بر خصوصیات موضعی رزین های سالیانه، آزمون های نانوذرات انجام شد. بر اساس نتایج آزمایشگاهی که از هر دو آزمون تست کلان فشرده سازی و تست های نانو بازنشستگی به دست آمد، دو مدل متفاوت به نام «مدل همگن» و «چند لایه» مطرح شده است. هر دو مدل پیش بینی های رضایت بخش را ارائه دادند. ما دریافتیم که سختی پس از خرد شدن و تضعیف حرارتی ماتریس، مکانیسم اصلی پیری در دماهای پایین (تحت دمای انتقال شیشه است). در دمای بالاتر از نقطه انتقال شیشه، آسیب ناحیه ای نیز به تخریب ملک کامپوزیت کمک زیادی می کند. ترکیبی از پیری ماتریکس و تضعیف بین فاشیال باعث کاهش قابل توجهی در رفتار فشاری کامپوزیت سه بعدی می شود. همچنین ما دریافتیم که حضور لایه اکسید شده تاثیر کمی بر خواص فشاری کامپوزیت های پوشیدنی ساله دارد. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که مکانیزم پیری به شدت به شرایط پیری بستگی دارد.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه سایر رشته های مهندسی مهندسی مکانیک
چکیده انگلیسی
The present work constructs a meso-structure finite element model to characterize the effect of thermo-oxidative ageing on compressive behaviors of 3-D carbon fiber/epoxy braided composites. Nanoindentation tests were carried out to investigate the thermo-oxidation effect on localized property of aged resin. Based on the experimental results obtained from both macro-compression tests and nanoindentation tests, two different models referred to as 'homogeneous model' and 'multilayer model' were proposed, respectively. Both of the two models gave satisfactory predictions. We found that the post-curing stiffening and thermal degradation of matrix are the main ageing mechanisms at lower temperatures (below glass-transition temperature). At higher temperatures above the glass-transition point, interfacial damage also contributes a lot to the property degradation of the composite. The combination of matrix ageing and interfacial weakening leads to a significant reduction in compressive behaviors of the 3-D braided composite. We also found that the presence of oxidized layer has little effect on the compressive properties of aged braided composites. Simulation results have confirmed that ageing mechanism strongly depends on the ageing conditions.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Mechanics of Materials - Volume 115, December 2017, Pages 47-63
نویسندگان
, , ,