Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Đặc trưng số học về ảnh hưởng của độ ẩm đến tổn thương interface sợi-matrix của vật liệu composite hybrid dựa trên ma trận polymer vinyl ester cho các ứng dụng kỹ thuật
Tóm tắt
Trong tài liệu nghiên cứu, đã chỉ ra rằng hiện tượng độ ẩm là một vấn đề lớn đối với các composite có ma trận nhiệt rắn với các chức năng este. Trong bối cảnh này, chúng tôi đã nghiên cứu ảnh hưởng của độ ẩm đến tổn thương interface sợi-ma trận của các vật liệu composite hybrid: carbon-thủy tinh/polyester và carbon-thủy tinh/vinyl ester, sử dụng phương pháp di truyền dựa trên hình thức xác suất Weibull và định luật khuếch tán. Kết quả của chúng tôi cho thấy mức độ tổn thương liên quan đến nồng độ các ứng suất cơ học áp dụng cho các vật liệu đã được nghiên cứu và cho thấy rằng ma trận polymer vinyl ester đã cải thiện các tính chất cơ học và vật lý của interface sợi-ma trận của vật liệu composite hybrid của chúng tôi, với mức độ ẩm thấp hơn 24% so với vật liệu khác được cấu thành từ ma trận polyester. Phân tích thống kê dựa trên các giá trị của hệ số tương quan, rất gần với 1, đã chứng minh sự hội tụ của các kết quả di truyền của chúng tôi. Các kết quả của chúng tôi phù hợp tốt với các kết quả đã tìm thấy bởi Fayolle và cộng sự (2005) và Ganem (1992) nơi họ xác nhận rằng ma trận vinyl ester có khả năng chống ẩm tốt hơn so với ma trận polyester và phát hiện tương tự đã được xác nhận bởi Manh Vu và cộng sự (Polym. Bull. 77, 357–374, 2020) và Jaswal và cộng sự (Polym. Bull., 2021). Cuối cùng, vật liệu composite hybrid được đề xuất trong nghiên cứu này sẽ là các ứng cử viên tiềm năng để được khai thác ở các vùng đất ẩm.
Từ khóa
#độ ẩm #composite hybrid #ma trận vinyl ester #tổn thương interface sợi-ma trận #ứng dụng kỹ thuậtTài liệu tham khảo
citation_title=Matériaux composites comportement mécanique et analyse des structures; citation_publication_date=2012; citation_id=CR1; citation_author=JM Berthelot; citation_publisher=Lavoisier bookseller
Abir Abdessalem. Etude et modélisation de l’endommagement mécanique des matériaux composites sous l’effet t de l’humidité : Couplage hydrolyse et endommagement. Thèse de doctorat. Ecole nationale supérieure d’arts et métiers - ENSAM; Université du Centre (Sousse, Tunisie) (2019)
S. Drapier, Mécanique des Composites Hautes Performances. Centre Science des Matériaux et des Structures & LGF UMR CNRS 5307 Mines de Saint-Étienne. version3 (2019)
citation_journal_title=Comput. Sci. Technol.; citation_title=Study of moisture absorption in natural fiber composites; citation_author=W Wang, M Sain, PA Cooper; citation_volume=66; citation_publication_date=2006; citation_pages=379-386; citation_doi=10.1016/j.compscitech.2005.07.027; citation_id=CR4
citation_journal_title=Comp. Part A. Appl. Sci. Manuf.; citation_title=Mechanical properties of flax fiber/polypropylene composites. Influence of fiber /matrix modification and glass fiber hybridization; citation_author=A Arbelaiz, B Fernandez, G Cantero, R Llano-Ponte, A Valea, I Mondragon; citation_volume=36; citation_publication_date=2005; citation_pages=1637-1644; citation_doi=10.1016/j.compositesa.2005.03.021; citation_id=CR5
C. Kazmierski, Growth opportunities in global composites industry, 2012 –2017 presented at the Composites 2012 the Composites Exhibition and Convention, Las Vegas, Nevada (2012)
citation_title=Fiber-Reinforced Composites: Materials, Manufacturing, and Design; citation_publication_date=2007; citation_id=CR7; citation_author=PK Mallick; citation_publisher=CRC Press
C. Bathias, Matériaux composites, 2ème ed. Paris: L’usine nouvelle: Dunod (2009)
Glossaire Des Matériaux Composites. ed: Centre D’animation Régional En Matériaux Avances – CARMA (2004)
D. D. Guerdra, J. J. Barrau. Structures en matériaux composites, Techniques de l’ingénieur Comportement mécanique des matériaux, vol. base documentaire: TIB179DUO (2004)
Matthias Rouch. Contribution à la compréhension des mécanismes de vieillissement hydrothermique de matériaux composites unidirectionnels polyester insaturé/fibre de lin. Thèse doctorat à l’ENSICAEN et de l’UNICAEN. Normandie université. avril 2018 (2018)
citation_journal_title=Proc. R. Soc. A: Math. Phys. Eng. Sci.; citation_title=Fatigue of composite materials: damage mechanisms and fatigue-life diagrams; citation_author=R Talreja; citation_volume=378; citation_issue=1775; citation_publication_date=1981; citation_pages=461-475; citation_id=CR12
citation_journal_title=Comput. Struct.; citation_title=Design of composite structures under cyclic loads; citation_author=A Muc; citation_volume=76; citation_issue=1; citation_publication_date=2000; citation_pages=211-218; citation_doi=10.1016/S0045-7949(99)00159-5; citation_id=CR13
J. Payan, Etude du comportement de composites stratifiés sous chargement statique et de fatigue. thèse, Université de la Méditerranée - Aix-Marseille II (2004)
citation_journal_title=Techniques de l’ingénieur; citation_title=Fibres de verre de renforcement; citation_author=A Berthereau, E Dallies; citation_volume=9; citation_publication_date=2008; citation_pages=1-19; citation_id=CR15
J. Fitoussi, Etude micromécanique de l’influence de l’endommagement a l’interface fibre/matrice sur le comportement de composites organiques a renforts discontinus. thesis, Paris, ENSAM (1995)
D. Guillon, Propriétés des fibres. Techniques de l’Ingénieur (1995)
citation_journal_title=Polímeros; citation_title=Layer-by-layer technique employed to construct multitask interfaces in polymer composites; citation_author=LS Vitorino, RL Oréfice; citation_volume=27; citation_issue=4; citation_publication_date=2017; citation_pages=330-338; citation_doi=10.1590/0104-1428.15616; citation_id=CR18
R. Tony, The carbon fibre industry worldwide 2011–2020 : an evaluation of current market and future supply and demand, 8, 10 (2011)
citation_journal_title=Technical Report September, Industrieevereinigung Verstarkte Kunststoffe; citation_title=Composites market report; citation_author=E Witten, B Jahn; citation_volume=1; citation_publication_date=2013; citation_pages=12; citation_id=CR20
C. Baley, Fibres naturelles de renfort pour matériaux composites.Technical report, Technique de l’ingénieur,référence AM5130 (2004)
M. Biron, Propriétés des thermoplastiques-Tableaux comparatifs. Ref : TIP100WEB. Plastiques et composites (1998)
J. C. Jannel, Polyester insaturées UP, Techniques de l’ingénieur (2004)
Crystic polyester handbook, Scott Bader (1990)
D. Gay, Matériaux composites, Hermès (1997)
B. Dikici, S. Motagi, P. Kantamani, S. Avvagari, Processing agricultural biomass for producing reinforced polymer composites. Conference: ASME (2019)
citation_journal_title=J. Miner. Mater. Charact. Eng.; citation_title=Potentials of maize stalk ash as reinforcement in polyester composites; citation_author=B Hassan, JE Oghenevweta, VS Aigbodion; citation_volume=11; citation_issue=4; citation_publication_date=2012; citation_pages=543-557; citation_id=CR27
citation_journal_title=Polym. Bull.; citation_title=Developments in reactive diluents: a review; citation_author=AR Jagtap, A More; citation_publication_date=2021; citation_doi=10.1007/s00289-021-03808-5; citation_id=CR28
citation_journal_title=Polym. Bull.; citation_title=High-performance gum rosin-modified hyperbranched vinyl ester resin derived from multifunctional pentaerythritol; citation_author=S Jaswal, T Thakur, B Gaur; citation_publication_date=2021; citation_doi=10.1007/s00289-020-03511-x; citation_id=CR29
citation_journal_title=J. Comp. Mater.; citation_title=A comparative study of water absorption theories applied to glass epoxy composites; citation_author=P Bonniau, AR Bunsell; citation_volume=15; citation_publication_date=1981; citation_pages=272-293; citation_doi=10.1177/002199838101500306; citation_id=CR30
T. Pham Hong, Caractérisation et modélisation du comportement diélectrique d’un matériau composite soumis à un vieillissement hydrothermique. Thèse de doctorat, Université Joseph Fourier – Grenoble (2005)
citation_journal_title=J. Polym. Sci.; citation_title=Influence of the curing cycle selection on the thermal degradation of an epoxy-diamide system; citation_author=P Nogueira, C Ramirez, A Torres, MJ Abad, J Cano, J Lopez, I Lopezbueno, L Barral; citation_volume=80; citation_publication_date=2001; citation_pages=71880; citation_id=CR32
citation_journal_title=J. Polym. Sci.; citation_title=The effect of network structure on moisture absorption of epoxy resins; citation_author=Y Diamant, G Marom, LJ Broutman; citation_volume=26; citation_publication_date=1981; citation_pages=3015-3025; citation_id=CR33
citation_journal_title=J. Mater. Sci.; citation_title=Thermal expansion and swelling of cured epoxy resin used in graphite/epoxy composite material; citation_author=MJ Adamson; citation_volume=15; citation_publication_date=1980; citation_pages=1736-1745; citation_doi=10.1007/BF00550593; citation_id=CR34
A. Apicella, L. Egiziano, L. Nicolais, V. Tucci, Environmental degradation of electrical and thermal properties of organic insulating materials. J. Mater. Sci. 23(1988)
citation_journal_title=Strength Mater.; citation_title=Study of the effect of water intake by the matrix on the optimization of the fiber matrix interface damage for a composite material by genetic algorithms; citation_author=HL Temimi, A Mokaddem, N Belkaid, A Boutaous, R Bouamrane; citation_volume=45; citation_issue=6; citation_publication_date=2013; citation_pages=739-747; citation_doi=10.1007/s11223-013-9509-3; citation_id=CR36
citation_journal_title=Synthèse Revue des Sciences et de la Technologie; citation_title=Impact de la fatigue et du vieillissement hygrothermique en eau douce sur un composite unidirectionnel verre-époxy; citation_author=Y Menail, B Redjel, AE Mahi, M Assarar; citation_volume=24; citation_publication_date=2015; citation_pages=38-43; citation_id=CR37
citation_journal_title=Mater. Des.; citation_title=Influence of water ageing on mechanical properties and damage events of two reinforced composite materials: flax–fibres and glass fibres; citation_author=M Assarar, D Scida, A Mahi, C Poilâne, R Ayad; citation_volume=32; citation_issue=2; citation_publication_date=2011; citation_pages=788-795; citation_doi=10.1016/j.matdes.2010.07.024; citation_id=CR38
citation_journal_title=Mater. Des.; citation_title=Aging-impact coupling based analysis upon glass/polyester composite material in hygrothermal environment; citation_author=FB Boukhoulda, L Guillaumat, JL Lataillade, E Adda-Bedia, A Lousdad; citation_volume=32; citation_issue=7; citation_publication_date=2011; citation_pages=4080-4087; citation_doi=10.1016/j.matdes.2011.03.009; citation_id=CR39
citation_journal_title=R. Swedish Acad. Engl. Sci. Proc.; citation_title=A statistical theory of the strength of materials; citation_author=W Weibull; citation_volume=151; citation_publication_date=1939; citation_pages=1-45; citation_id=CR40
citation_journal_title=J. Textile Inst.; citation_title=A study by a genetic algorithm for optimizing the arrangement of the fibers on the damage to the fiber–matrix interface of a composite material; citation_author=A Mokaddem, M Alami, A Boutaous; citation_volume=103; citation_issue=12; citation_publication_date=2012; citation_pages=1376-1382; citation_doi=10.1080/00405000.2012.727587; citation_id=CR41
citation_journal_title=Polym. Bull.; citation_title=Study and modeling of thermomechanical properties of jute and Alfa fiber-reinforced polymer matrix hybrid biocomposite materials; citation_author=B Benyamina, A Mokaddem, B Doumi; citation_volume=78; citation_publication_date=2021; citation_pages=1771-1795; citation_doi=10.1007/s00289-020-03183-7; citation_id=CR42
citation_journal_title=Polym. Bull.; citation_title=Theoretical study of the effect of the plant and synthetic fibers on the fiber-matrix interface damage of biocomposite materials based on PHA (polyhydroxyalkanoates) biodegradable matrix; citation_author=N Kaouche, M Mebrek, A Mokaddem, B Doumi; citation_publication_date=2021; citation_doi=10.1007/s00289-021-03849-w; citation_id=CR43
Mokaddem, A., Alami, M., Ziani, N., Beldjoudi, N. and Boutaous, A (201) Prediction by a genetic algorithm of the fiber matrix interface damage for composite material Part2: study of shear damage to graphite / epoxy nanocomposite. Strength of Materials, 46, 4, 548–552.
citation_journal_title=Compos. Rendus Mécanique.; citation_title=Pont entre micro et méso mécaniques des composites stratifies; citation_author=P Ladevèse, G Lubineau; citation_volume=331; citation_publication_date=2003; citation_pages=537-544; citation_doi=10.1016/S1631-0721(03)00130-X; citation_id=CR45
citation_journal_title=Acta Mater.; citation_title=Damage and failure in ceramic matrix minicomposites :experimental study and model; citation_author=N Lissart; citation_volume=45; citation_publication_date=1997; citation_pages=1025-1044; citation_doi=10.1016/S1359-6454(96)00224-8; citation_id=CR46
V. J. Fayolle, Vieillissement physique des matériaux polymères. Ref : TIP100WEB. Plastiques et composites (2005)
M. Ganem, Etude de la structure et de la tenue a l’hydrolyse des materiaux vinyl ester. thesis, Paris, ENSAM (1992)
P. Castaing, Vieillissement des matériaux composites verre-polyester en milieu marin : délaminage d’origine osmotique. Thèse de doctorat, Institut National Polytechnique de Toulouse (1992)
citation_title=Contribution à l’étude des interphases et de leur comportement au vieillissement hygrothermique dans les systèmes à matrice thermodurcissable renforcés de fibres de verre; citation_publication_date=2008; citation_id=CR50; citation_author=MB Heman; citation_publisher=Université du Sud Toulon Var
L. Gautier, Endommagement osmotique de composites fibres de verre-matrices polyester insaturé en environnement humide,” Thèse de doctorat, Ecole Nationale Supérieure d’Arts et Métiers (1999)
citation_journal_title=Polymer; citation_title=Osmotic cracking nucleation in hydrothermal-aged polyester matrix; citation_author=L Gautier, B Mortaigne, V Bellenger, J Verdu; citation_volume=41; citation_issue=7; citation_publication_date=2000; citation_pages=2481-2490; citation_doi=10.1016/S0032-3861(99)00383-3; citation_id=CR52
citation_journal_title=Polym. Degrad. Stab.; citation_title=Degradation behavior of glass fiber reinforced cyanate ester composites under hydrothermal ageing; citation_author=E Kollia, T Loutas, E Fiamegkou, A Vavouliotis, V Kostopoulos; citation_volume=121; citation_publication_date=2015; citation_pages=200-207; citation_doi=10.1016/j.polymdegradstab.2015.08.015; citation_id=CR53
citation_journal_title=Appl. Compos. Mater.; citation_title=Sea water ageing of composites for ocean energy conversion systems: influence of glass fibre type on static behaviour; citation_author=A Boisseau, P Davies, F Thiebaud; citation_volume=19; citation_issue=3; citation_publication_date=2012; citation_pages=459-473; citation_doi=10.1007/s10443-011-9219-6; citation_id=CR54
citation_journal_title=Composites; citation_title=The water ageing of unsaturated polyester-based composites: influence of resin chemical structure; citation_author=A Apicella, L Migliaresi, L Nicolais, null Iaccarino, S Roccotelli; citation_volume=14; citation_issue=4; citation_publication_date=1983; citation_pages=387-392; citation_doi=10.1016/0010-4361(83)90160-X; citation_id=CR55
citation_journal_title=Polym. Bull.; citation_title=Enhanced mode I interlaminar fracture toughness and mechanical properties of carbon fiber-filled vinyl ester resin-based composite by using both coal fly ash and nano-/micro-glass fiber; citation_author=C Manh Vu, LT Nguyen, BT Phuc; citation_volume=77; citation_publication_date=2020; citation_pages=357-374; citation_doi=10.1007/s00289-019-02739-6; citation_id=CR56