Mechanical properties under quasi-static loading of the core made of flax/poly(lactic acid) composite

• Autorzy: Zuhri M. Y. M. , Nasrudin M. A. , Nasrodin M. A. M. , Sapuan S. M. , Hassan M. Z.

Identyfikatory

DOI

10.14314/polimery.2021.3.5

Warianty tytułu

PL

Właściwości mechaniczne w warunkach quasi-statycznego obciążenia struktur zazębiających się z kompozytu len/poli(kwas mlekowy)

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

This paper investigates the mechanical behavior of an interlocking structure made of flax/poly(lactic acid) (PLA) composites manufactured using hot press compression molding. The flax/PLA composite manufactured at a temperature of 190°C and pressed for 10 minutes obtained the highest values of strength and modulus. A range of core cell sizes between 10 and 40 mm with a height from 20 to 40 mm was fabricated using a simple slotting technique. The larger core size offers a better relative density value when comparing to the smaller size (with a similar number of layers). The results also showed that the 10 mm core size exhibits better compression strength than the 20 and 40 mm core sizes. In contrast, the specific energy absorption (SEA) values of the structures increase as the core size decreases.

PL

Zbadano właściwości mechaniczne struktury zazębiającej się, wytworzonej z kompozytu len/poli(kwas mlekowy) (PLA) metodą prasowania na gorąco. Struktura z kompozytu prasowanego przez 10 minut w temperaturze 190°C wykazywała największe wartości wytrzymałości na ściskanie i modułu. Za pomocą prostej techniki szczelinowania wytworzono szereg komórek rdzeniowych o wymiarze podstawy od 10 do 40 mm i wysokości od 20 do 40 mm. Większy wymiar podstawy rdzenia zapewniał korzystniejszą wartość gęstości względnej. Stwierdzono, że struktury o wymiarze podstawy rdzenia 10 mm wykazują lepszą wytrzymałość na ściskanie niż struktury o wymiarach 20 i 40 mm, natomiast wartości absorpcji energii właściwej (SEA) struktur rosną wraz ze zmniejszaniem się wymiarów podstawy rdzenia.

Słowa kluczowe

EN

compression strength; flax; interlocking; specific energy absorption

PL

wytrzymałość na ściskanie; len; zazębianie; energia właściwa

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Chemii Przemysłowej
• Czasopismo: Polimery
• Rocznik: 2021
• Tom: T. 66, nr 3
• Strony: 193--197
• Opis fizyczny: Bibliogr. 19 poz., rys. kolor.

Twórcy

autor

Zuhri M. Y. M.

• Advanced Engineering Materials and Composites Research Centre, Department of Mechanical and Manufacturing Engineering, Universiti Putra Malaysia, 43400 UPM Serdang, Selangor, Malaysia
• Laboratory of Biocomposite Technology, Institute of Tropical Forestry and Forest Products (INTROP) Universiti Putra Malaysia, 43400 UPM Serdang, Selangor, Malaysia

• https://orcid.org/0000-0002-1069-7345

autor

Nasrudin M. A.

• Advanced Engineering Materials and Composites Research Centre, Department of Mechanical and Manufacturing Engineering, Universiti Putra Malaysia, 43400 UPM Serdang, Selangor, Malaysia

autor

Nasrodin M. A. M.

• Advanced Engineering Materials and Composites Research Centre, Department of Mechanical and Manufacturing Engineering, Universiti Putra Malaysia, 43400 UPM Serdang, Selangor, Malaysia

autor

Sapuan S. M.

• Advanced Engineering Materials and Composites Research Centre, Department of Mechanical and Manufacturing Engineering, Universiti Putra Malaysia, 43400 UPM Serdang, Selangor, Malaysia
• Laboratory of Biocomposite Technology, Institute of Tropical Forestry and Forest Products (INTROP) Universiti Putra Malaysia, 43400 UPM Serdang, Selangor, Malaysia

• https://orcid.org/0000-0003-0627-7951

autor

Hassan M. Z.

• Razak Faculty of Technology and Informatics, Universiti Teknologi Malaysia, 54100 Kuala Lumpur, Malaysia

• https://orcid.org/0000-0002-2321-0604

Bibliografia

• [1] Belouettar S., Abbadi A., Azari Z. et al.: Composite Structures 2009, 87 (3), 265. https://doi.org/10.1016/j.compstruct.2008.01.015
• [2] Konka H.P., Wahab M.A., Lian K.: Journal of Engineering Materials and Technology 2012, 134 (1), 011010. https://doi.org/10.1115/1.4005349
• [3] Manalo A., Aravinthan T., Fam A. et al.: Journal of Composites for Construction 2016, 21, 04016068. http://dx.doi.org/10.1061/(ASCE)CC.1943-5614.0000729
• [4] Xiong J., Ma L., Wu L. et al.: Composite Structures 2010, 92, 2695. https://doi.org/10.1016/j.compstruct.2010.03.010
• [5] Xiong J., Ma L., Stocchi A. et al.: Composite Structure 2014, 108, 234. https://doi.org/10.1016/j.compstruct.2013.09.035
• [6] Jiang S., Sun F., Zhang X., Fan H.: Composite Structures 2017, 176, 55. https://doi.org/10.1016/j.compstruct.2017.05.029
• [7] Li J., Hunt J.F., Gong S., Cai Z.: Composite Structures 2016, 136, 16. https://doi.org/10.1016/j.compstruct.2015.09.045
• [8] Gautam R., Idapalapati S., Koh E.S.L.: “Compressive behavior of strut reinforced Kagome structures fabricated by fused deposition modeling”, Materials from 3rd International Conference on Progress in Additive Manufacturing (Pro-AM 2018), Nanyang Executive Centre, NTU, Singapore, 14–17 May 2018, p. 220.
• [9] Vitale J.P., Francucci G., Xiong J., Stocchi A.: Composites Part A: Applied Science and Manufacturing 2017, 94, 217. https://doi.org/10.1016/j.compositesa.2016.12.021
• [10] Stocchi A., Colabella L., Cisilino A., Álvarez V.: Materials and Design 2014, 55, 394. https://doi.org/10.1016/j.matdes.2013.09.054
• [11] Rao S., Jayaraman K., Bhattacharyya D.: Composites Part A: Applied Science and Manufacturing 2011, 42, 1236. https://doi.org/10.1016/j.compositesa.2011.05.006
• [12] Jusoh A., Rejab M.R.M., Siregar J.P., Bachtiar D.: MATEC Web of Conferences 2016, 74, 00033. http://dx.doi.org/10.1051/matecconf/20167400033
• [13] Du B., Chen L.M., Zhou H. et al.: International Journal of Applied Mechanics 2017, 9 (8), 1750110. https://doi.org/10.1142/S1758825117501101
• [14] Manan N.H., Majid D.L., Romli F.I.: IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering 2016, 152, 012013. https://doi.org/10.1088/1757-899X/152/1/012013
• [15] Selmi S., Habibi M., Laperrière L., Kelouwani S.: Journal of Natural Fibers 2020, 1. https://doi.org/10.1080/15440478.2020.1789531
• [16] Roslan S.A.H, Hassan M.Z., Rasid Z.A. et al.: International Journal of Automotive and Mechanical Engineering 2015, 12, 2882. http://dx.doi.org/10.15282/ijame.12.2015.7.0242
• [17] Côté F., Russell B.P., Deshpande V.S., Fleck N.A.: Journal of Applied Mechanics 2009, 061004-1.
• [18] Tharazi I., Sulong A.B., Muhamad N. et al.: Procedia Engineering 2017, 184, 478. https://doi.org/10.1016/j.proeng.2017.04.150
• [19] Pickering K.L., Aruan Effendy M.G., Le T.M.: Composites Part A: Applied Science and Manufacturing 2016, 83, 98. https://doi.org/10.1016/j.compositesa.2015.08.038

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2021).