کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
7174095 1464972 2016 15 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Effect of residual interface stress on thermo-elastic properties of unidirectional fiber-reinforced nanocomposites
ترجمه فارسی عنوان
اثر تنش رابط باقی مانده بر خواص ترموالاستیک نانو کامپوزیت های تقویت شده فیبر نوری
کلمات کلیدی
نظریه انرژی رابط استرس رابط باقی مانده، نانوکامپوزیتهای تقویت شده با فیبر، خواص ترموالاستیک موثر، روش متداول اصلاح شده خود-سازگار،
ترجمه چکیده
اثر سطح / رابط نقش مهمی در مطالعه خواص مکانیکی نانوکامپوزیت ها ایفا می کند. اکثر مقالات قبلی در ادبیات، تنها کشش سطح / رابط را در نظر گرفتند، در حالیکه برخی مقالات فقط تنش سطحی / رابط باقی مانده (تنش سطح / رابط) را در نظر گرفتند. در این مقاله، یک تئوری سطح / رابط مبتنی بر انرژی برای بررسی سیستماتیک خواص موثر ترموالاستیک نانوکامپوزیت های تقویت شده فیبر نوری، که در آن هر دو الاستیسیته سطح / رابط و سطح / استرس باقی مانده / شامل شده است، مورد استفاده قرار می گیرد. تاکید به ویژه روی تأثیر تنش رابط باقی مانده بر خواص موثر حرارت الاستیسیته چنین نانوکامپوزیت ها تأثیر می گذارد، زیرا این تاثیر توسط بسیاری از نویسندگان قبلی نادیده گرفته شده است. عبارات تحلیلی از پنج ثابت کششی مؤثر در مقطع عرضی ایزوتروپیک مشتق شده است، که در آن یک روش خودمسئولیتی تعمیم یافته اصلاح شده برای به دست آوردن بیان صریح از وابستگی اندازه وابسته به مقادیر عرضی برشی پیشنهاد شده است. علاوه بر این، با یک مفهوم معرفی شده از "فیبر معادل" (به عنوان مثال، فیبر همراه با رابط آن)، ضریب انبساط حرارتی موثر و حرارت ویژه موثر در فشار ثابت نانو کامپوزیت تقویت شده فیبر به دست می آید. در نهایت، نمونه های عددی نشان داده شده است و اثر تنش رابطی باقی مانده بر خواص موثر ترموالاستیک نانوکامپوزیت فیبر دار مورد بحث قرار گرفته است. نشان داده شده است که استرس رابط باقی مانده تاثیر قابل توجهی بر خواص ترموالاستیک نانو کامپوزیت دارد.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه سایر رشته های مهندسی مهندسی مکانیک
پیش نمایش مقاله
اثر تنش رابط باقی مانده بر خواص ترموالاستیک نانو کامپوزیت های تقویت شده فیبر نوری
چکیده انگلیسی
Surface/interface effect plays a significant role in the study of the mechanical properties of nanocomposites. Most previous papers in the literature only considered the surface/interface elasticity, whereas some papers only considered the residual surface/interface stress (surface/interface tension). In this paper, an energy-based surface/interface theory is applied to systematically study the effective thermo-elastic properties of unidirectional fiber-reinforced nanocomposites, in which both the surface/interface elasticity and the residual surface/interface stress are included. The emphasis is particularly placed on the influence of the residual interface stress on the effective thermo-elastic properties of such nanocomposites, since this influence was ignored by many previous authors. Analytical expressions of five effective transversely isotropic elastic constants are derived, in which a modified generalized self-consistent method is suggested to obtain an explicit expression of the size-dependent effective transverse shear modulus. Furthermore, with an introduced concept of 'equivalent fiber' (i.e., a fiber together with its interface), the effective thermal expansion coefficients and the effective specific heat at constant strain of the fiber-reinforced nanocomposite are obtained. Finally, numerical examples are illustrated, and the effect of residual interface stress on the effective thermo-elastic properties of the fibrous nanocomposite is discussed. It is shown that the residual interface stress has a significant effect on the overall thermo-elastic properties of the nanocomposites.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: International Journal of Mechanical Sciences - Volume 113, July 2016, Pages 133-147
نویسندگان
, , , ,