کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
7211725 1469331 2018 10 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Effect of transverse strains and angular distortions on the nanoscale elastic behavior of platelet nanocomposites
ترجمه فارسی عنوان
اثر سویه های عرضی و اعوجاج زاویهای بر رفتار نوری اشباع نانو کامپوزیت های پلاکتی
ترجمه چکیده
برای به درستی پیش بینی رفتار رفتار کششی ماکروسکال از ساختارهای ماکرو مقیاس نانو کامپوزیت، یک مدل نانومقیاس دقیق باید برای همگن شدن بعدی استفاده شود. در این کار، ما نشان می دهیم که دقت مدل نانومواد به شدت بستگی به درک سوژه های عرضی و تحریف های زاویه ای است که اغلب در نظر گرفته نمی شوند، اما تأثیر قابل توجهی بر مکانیزم های یکپارچه در رابط ماتریس نانوفیلر دارند. ما از یک مدل انسانی نانومقیاس استفاده می کنیم که به صورت کیفی و کمی سنجی اثر اعوجاج برشی برشی و زاویه ای را بر مکانیزم انتقال استرس بین فضایی تحلیل می کند. در حالی که اثر کرنش عرضی کمتر قابل توجه است، نتایج نشان می دهد که اعوجاج زاویه ای به طور چشمگیری بر الگوی آسیب بین فضایی تاثیر می گذارد. به نظر می رسد توزیع تنش برشی بین فضایی را به یکی از انتهای رابط تغییر می دهد که در نتیجه نیز توزیع تنش طولی و میانگین آن را تغییر می دهد و موجب کاهش سختی نانوکامپوزیت می شود. اثر آن باید در نظر گرفته شود، به عنوان مثال، ناپیوستگی نانوفیلر و کنسانتره تنش وجود دارد. ما همچنین نقشه های طراحی شده نشان دهنده ایجاد خسارت برای حالت های مختلف دو بعدی دو جداره در نانوکامپوزیت های گرافن-اپوکسی ارائه می دهیم، به طوری که برای مشخصه های نانو کامپوزیت می توان حدسۀ حالت کشش را تعمیم داد. کاهش قابل توجهی در سویه های مجاز دیده می شود.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه سایر رشته های مهندسی مهندسی (عمومی)
چکیده انگلیسی
In order to correctly predict the macroscale elastic behavior of nanocomposite macroscale structures, an accurate nanoscale model must be available for subsequent homogenization. In this work, we demonstrate that the accuracy of that nanoscale model greatly depends on the consideration of transverse strains and angular distortions, which are not frequently taken into account, but have a significant influence on the cohesive mechanisms at the nanofiller-matrix interface. We use a nanoscale cohesive model to qualitatively and quantitatively analyze the effect of transverse shear and angular distortion on the interfacial stress transfer mechanisms. While the effect of the transverse strain is less significant, results show that angular distortion greatly affects the interfacial damage pattern. It appears to shift the interfacial shear stress distribution to one of the interface ends, which consequently also modifies the interfacial longitudinal stress distribution and its mean value, resulting in reduced nanocomposite stiffnesses. The effect should be taken into account as shear and transverse strains may be present at the macroscale if, for instance, nanofiller misalignment or stress concentrators exist. We also provide design maps representing damage onset for different 2D multiaxial strain states in graphene-epoxy nanocomposites, so that the strain state limit can be inferred for the given nanocomposite properties. A substantial reduction in the allowable strains can be observed.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Composites Part B: Engineering - Volume 154, 1 December 2018, Pages 10-19
نویسندگان
, , , ,