Crushing behavior of kenaf fiber/wooden stick reinforced epoxy hybrid "green”composite elliptical tubes

• Autorzy: Alkateb M. , Sapuan S. M. , Leman Z. , Jawaid M. , Ishak M. R.

Identyfikatory

DOI

10.14314/polimery.2018.6.4

Warianty tytułu

PL

Wytrzymałość na zgniatanie rur eliptycznych z „zielonych” kompozytów epoksydowych wzmacnianych włóknami kenafu i prętami drewnianymi

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In this paper, an investigation on crushing behavior of kenaf fiber/wooden stick reinforced epoxy hybrid composite elliptical tubes is presented. Kenaf fiber reinforced epoxy elliptical composite tubes, unsupported and supported by wooden sticks (4, 6 and 8), were fabricated using hand lay-up process. The crushing tests were performed at a constant speed of 20 mm/s to explore the potential effect of wooden sticks on the specific energy and mechanical behavior of kenaf fiber reinforced epoxy composite elliptical tubes. As a result of the study, it was found that the load carrying capacities of kenaf fiber reinforced epoxy composite tubes were gradually increased with the number of wooden sticks. Generally, the investigation showed that kenaf fiber reinforce depoxy composite elliptical tubes supported by wooden sticks demonstrated superior specific energy absorption and crashworthiness compared to the composite tubes unsupported. Further, the results also revealed that all specimens have failed in longitudinal failure modes. In this regard, an elliptical composite tube supported by 8 wooden sticks exhibited the best energy absorption capability.

PL

Przedstawiono wyniki badań odporności na zgniatanie eliptycznych rur wykonanych metodą laminowania ręcznego z hybrydowych kompozytów żywicy epoksydowej z włóknami kenafu, wzmacnianych 4, 6 lub 8 prętami drewnianymi. Testy zgniatania prowadzono przy stałej szybkości 20 mm/s, w celu oceny potencjalnego wpływu wzmacniających prętów drewnianych na energię właściwą oraz właściwości mechaniczne kompozytów. Stwierdzono, że zdolność do przenoszenia obciążeń przez rury kompozytowe zwiększała się ze wzrostem liczby prętów wzmacniających. Badania wykazały, że wzmocnienie prętami drewnianymi rur eliptycznych z kompozytów żywicy epoksydowej z włóknami kenafu wpływa na zwiększenie zdolności absorpcji energii oraz odporności na zderzenia. Wszystkie próbki ulegały zniszczeniu w kierunku wzdłużnym. Największą zdolność pochłaniania energii wykazywała rura kompozytowa wspierana przez 8 prętów drewnianych.

Słowa kluczowe

EN

kenaf fibre mat; biocomposites; specific energy absorption; epoxides; crushing behaviour; wooden sticks

PL

mata z włókien kenafu; biokompozyt; absorpcja energii; epoksydy; odporność na zgniatanie; pręty drewniane

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Chemii Przemysłowej
• Czasopismo: Polimery
• Rocznik: 2018
• Tom: T. 63, nr 6
• Strony: 436--443
• Opis fizyczny: Bibliogr. 35 poz., rys. kolor.

Twórcy

autor

Alkateb M.

• Universiti Putra Malaysia, Department of Mechanical and Manufacturing Engineering, 43400 UPM, Serdang, Selangor, Malaysia

autor

Sapuan S. M.

• Universiti Putra Malaysia, Department of Mechanical and Manufacturing Engineering, 43400 UPM, Serdang, Selangor, Malaysia

autor

Leman Z.

• Universiti Putra Malaysia, Department of Mechanical and Manufacturing Engineering, 43400 UPM, Serdang, Selangor, Malaysia

autor

Jawaid M.

• Universiti Putra Malaysia, Laboratory of Biocomposite Technology, Institute of Tropical Forestry and Research Products (INTROP), 43400 UPM, Serdang, Selangor, Malaysia

autor

Ishak M. R.

• Universiti Putra Malaysia, Departments of Aerospace Engineering, 43400 UPM, Serdang, Selangor, Malaysia

Bibliografia

• [1] Tang S.H., Kong Y.M., Sapuan S.M. et al.: Journal of Materials Processing Technology 2006, 171, 259. http://dx.doi.org/10.1016/j.jmatprotec.2005.06.075
• [2] Hambali A., Sapuan M.S., Ismail N., Nukman Y.: Journal of Central South University of Technology 2010, 17, 244. http://dx.doi.org/10.1007/s11771-010-0038-y
• [3] Anwar U.M.K., Paridah M.T., Hamdan H. et al.: Industrial Crops and Products 2009, 29, 214.
• [4] Yahaya R., Sapuan S.M., Jawaid M. et al.: Materials & Design 2015, 67, 173. http://dx.doi.org/10.1016/j.matdes.2014.11.024
• [5] Sahari J., Sapuan S.M., Zainudin E.S., Maleque M.A.: Carbohydrate Polymers 2013, 91, 1711. http://dx.doi.org/10.1016/j.carbpol.2012.11.031
• [6] Zainudin E.S., Sapuan S.M., Abdan K., Mohamad M.T.M.: Materials & Design 2009, 30, 557. http://dx.doi.org/10.1016/j.matdes.2008.05.060
• [7] Rashdi A.A.A., Sapuan S.M., Ahmad M.M.H.M., Khalina A.: Journal of Food, Agriculture and Environment 2009, 7, 908.
• [8] AL-Oqla F.M., Sapuan S.M., Anwer T. et al.: Synthetic Metals 2015, 206, 42. http://dx.doi.org/10.1016/j.synthmet.2015.04.014
• [9] El-Shekeil Y.A., Sapuan S.M., Khalina A., Zainudin E.S.: Journal of Thermal Analysis and Calorimetry 2012, 109, 1435. http://dx.doi.org/10.1007/s10973-012-2258-x
• [10] Jacob G.C., Fellers J.F., Simunovk S., Sarbuck J.M.: Journal of Composite Materials 2002, 36, 813. http://dx.doi.org/10.1177/0021998302036007164
• [11] Alkateb M., Mahdi E., Hamouda A.M.S., Hamdan M.M.: Composite Structures 2004, 66, 495. http://dx.doi.org/10.1016/j.compstruct.2004.04.078
• [12] Alkbir M.F.M., Sapuan S.M., Nuraini A.A., Ishak M.R.: Materials & Design 2014, 60, 85. http://dx.doi.org/10.1016/j.matdes.2014.02.031
• [13] Misri S., Sapuan S.M., Leman Z., Ishak M.R.: Material & Design 2015, 65, 953. http://dx.doi.org/10.1016/j.matdes.2014.09.073
• [14] Mahdi E., Hamouda A.M.S., Sebaey T.A.: Materials & Design 2014, 56, 923. http://dx.doi.org/10.1016/j.matdes.2013.12.009
• [15] Palanivelu S., Paepegem W.V., Degrieck J. et al.: Polymer Testing 2010, 29, 381. http://dx.doi.org/10.1016/j.polymertesting.2010.01.003
• [16] Ismail A.E., Hassan M.A.: Applied Mechanics and Materials 2014, 629, 503. http://dx.doi.org/10.4028/www.scientific.net/AMM.629.503
• [17] Mahdi E., Hamouda A.M.S., Sahari B.B., Khalid Y.A.: Journal of Material Processing Technology 2003, 132, 49. http://dx.doi.org/10.1016/S0924-0136(02)00260-1
• [18] Warrior T.A., Turner E., Ribeaux Cooper M.: Thin-Walled Structures 2008, 46, 905. http://dx.doi.org/10.1016/j.tws.2008.01.023
• [19] Davoodi M.M., Sapuan S.M., Ahmad D. et al.: Materials & Design 2010, 31, 4927. http://dx.doi.org/10.1016/j.matdes.2010.05.021
• [20] Eshkoor R.A., Oshkovr S.A., Sulong A.B. et al.: Composites Part B: Engineering 2013, 55, 5. http://dx.doi.org/10.1016/j.compositesb.2013.05.022
• [21] Ismail A.E., Sahrom M.F.: International Journal of Applied Engineering Research 2015, 10, 19 277.
• [22] Ismail A.E.: International Journal of Engineering and Technology 2015, 7, 1098.
• [23] Elsaid A., Dawood M., Seracino R., Bobko C.: Construction and Building Materials 2011, 25, 1991. http://dx.doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2010.11.052
• [24] Elfetori A.E., Sulaiman S.A., Hamouda M.S., Mahdi E.: Thin-Walled Structures 2008, 46, 320. http://dx.doi.org/10.1016/j.tws.2007.07.018
• [25] Jia X., Chen G., Yu Y. et al.: Composites Part B: Engineering 2013, 45, 1336. http://dx.doi.org/10.1016/j.compositesb.2012.09.060
• [26] Mirfendereski L., Salimi M., Ziaei-Rad S.: International Journal of Mechanical Sciences 2008, 6, 1042. http://dx.doi.org/10.1016/j.ijmecsci.2008.02.007
• [27] Reddy T.Y., Al-Hassani S.T.S.: International Journal of Mechanical Sciences 1993, 35, 231. http://dx.doi.org/10.1016/0020-7403(93)90078-9
• [28] Reid S.R.: International Journal of Mechanical Sciences 1993, 35, 1035. http://dx.doi.org/10.1016/0020-7403(93)90054-X
• [29] Hanssen A.G., Langseth M., Hopperstad O.S.: International Journal of Mechanical Sciences 2001, 43, 153. http://dx.doi.org/10.1016/S0020-7403(99)00108-3
• [30] Eshkoor R.A., Oshkovr S.A., Sulong A.B. et al.: Materials & Design 2013, 47, 248. http://dx.doi.org/10.1016/j.matdes.2012.11.030
• [31] Farley G.L.: Journal of Composite Materials 1983, 17, 267. http://dx.doi.org/10.1177/002199838301700307
• [32] Mahdi E., Hamouda A.S.M., Sen A.C.: Composite Structures 2004, 66, 647. http://dx.doi.org/10.1016/j.compstruct.2004.06.001
• [33] Oshkovr S.A., Eshkoor R.A., Taher S.T. et al.: Composite Structures 2012, 94, 2337. http://dx.doi.org/10.1016/j.compstruct.2012.03.031
• [34] Moon C.J., Kim I.H., Choi B.H. et al.: Composite Structures 2010, 92, 2241. http://dx.doi.org/10.1016/j.compstruct.2009.08.005
• [35] Liu H.K., Liao W.C., Tseng L. et al.: Applied Science and Manufacturing 2004, 35, 281. http://dx.doi.org/10.1016/S1359-835X(03)00250-1

Uwagi

PL

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018).