کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
6702971 1428507 2018 34 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Modeling of natural fiber reinforced composites under hygrothermal ageing
ترجمه فارسی عنوان
مدل سازی کامپوزیت های تقویت شده فیبر طبیعی تحت پیری هیروترمال
کلمات کلیدی
کامپوزیت تقویت شده فیبر طبیعی، پیری گرمازا، مدل سازنده غیر خطی، انرژی آزاد، جدایی،
ترجمه چکیده
در این مقاله، ما بر عملکرد مکانیکی فیبرها که به طور طبیعی از گیاهان به عنوان تقویت ساختار کامپوزیتی حاصل می شود تمرکز می کنیم. یک مدل سازنده غیر خطی برای کل فرایند پیری هیروترمال از کامپوزیت های تقویت شده فیبر طبیعی ایجاد شده است. این مدل نظری، برای تغییر شکلهای الاستیک و ناپیوستگی، انتشار مولکولهای آب و واکنش هیدرولیز گزارش شده است. بر اساس چارچوب ترمودینامیکی غیر تعادل، انرژی آزاد انرژی هلمولتز عمل می کند و قوانین تخلیه مربوطه ایجاد می شود. در این مدل نظری، اثرات ترک خوردگی ماتریکس، بازتاب گذاری بین فضای ماتریس فیبر و تغییر در ریز ساختار الیاف طبیعی در نظر گرفته شده است. و رقابت بین از دست دادن و بهبود خواص مکانیکی الیاف طبیعی بررسی شده است. علاوه بر این، این مدل نظری برای تجزیه و تحلیل پاسخ الاستیک از کامپوزیت های تقویت شده فیبر طبیعی استفاده می شود و تاثیر دمای پیری مورد بحث قرار گرفته است. نتایج نظری حاصل شده با داده های تجربی مربوطه مقایسه شده و نشان داده شده است که مدل نظری حاضر قادر به توصیف تکامل ماژول های الاستیک نمونه های کامپوزیتی و وابستگی دمای آنها در طی کل روند پیری گرمابی است.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه سایر رشته های مهندسی مهندسی عمران و سازه
پیش نمایش مقاله
مدل سازی کامپوزیت های تقویت شده فیبر طبیعی تحت پیری هیروترمال
چکیده انگلیسی
In this paper, we focus on the mechanical performance of fibers naturally derived from plants as reinforcement of a composite structure. A nonlinear constitutive model for the whole hygrothermal ageing process of natural fiber reinforced composites is established. This theoretical model accounts for large elastic and inelastic deformation, diffusion of water molecules and hydrolysis reaction. Based on the non-equilibrium thermodynamic framework, the Helmholtz free energy functions and the corresponding dissipation laws are established. The effects of matrix cracking, fiber-matrix interfacial debonding and change in the microstructure of natural fibers are all considered in this theoretical model. And the competition between the loss and the recovery of mechanical properties of natural fibers is investigated. Moreover, this theoretical model is applied to analyze the elastic response of natural fiber reinforced composites and the influence of ageing temperature is discussed. The obtained theoretical results are compared with corresponding experimental data and it is shown that the present theoretical model is capable of describing the evolution of elastic moduli of composite samples and their temperature dependence during the whole hygrothermal ageing process.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Composite Structures - Volume 200, 15 September 2018, Pages 144-152
نویسندگان
, , ,