Wyniki wyszukiwania - BazTech

Ograniczanie wyników

2 2012

Znaleziono wyników: 2

Liczba wyników na stronie

Wyniki wyszukiwania

Wyszukiwano:
w słowach kluczowych: Prony series

Sortuj według:

Ogranicz wyniki do:

Finite element simulation of self - heating effect and thermal fatigue of viscoelastic polymer composites

Katunin A.

Computer Methods in Materials Science

2012

Vol. 12, No. 4

244--249

The self-heating effect, occurred in the viscoelastic media due to the mechanical energy dissipation during cyclic loading of a structure and its transformation into heat, is one of crucial problems of operation of elements made of polymeric composites. In some special cases of loading parameters the self-heating effect could dominate fatigue process, which results in intensification of structural degradation. The paper deals with finite element formulation of the self-heating effect and thermal fatigue of polymer composites. The definition of material properties was based on experimentally determined dynamic moduli of the material, which were converted to Prony series for implementation in the computational algorithm realized in commercial finite element software. Implementation procedure of the numerical simulation and exemplary results were presented. Obtained numerical results were compared with experimental results and reveal good convergence.

Efekt samorozgrzania, występujący w ośrodkach lepkosprężystych ze względu na dyssypację energii mechanicznej podczas obciążeń cyklicznych struktury i jej przemiany w ciepło, jest podstawowym problemem eksploatacji elementów wykonanych z kompozytów polimerowych. W niektórych szczególnych przypadkach parametrów obciążenia efekt samorozgrzania może zdominować proces zmęczenia, co będzie skutkowało intensyfikacją degradacji strukturalnej. Artykuł przedstawia sformułowanie modelu numerycznego efektu samorozgrzania i zmęczenia cieplnego kompozytów polimerowych. Definiowanie właściwości materiałowych jest oparte na modułach dynamicznych materiału wyznaczonych eksperymentalnie, które przekształcono do postaci szeregów Prony'ego w celu ich implementacji w algorytmie obliczeniowym realizowanym w komercyjnym środowisku opartym o metodę elementów skończonych. Przedstawiono procedurę implementacji oraz przykładowe wyniki. Otrzymane wyniki numeryczne porównano z wynikami eksperymentalnymi, wyniki cechują się dobrą zbieżnością.

Experimental and numerical analysis of viscoelstic behavior of epoxy resin with silica filler based on master curve concept

Nowak T.

Composites Theory and Practice

2012

R. 12, nr 1

3-8

The viscoelastic behavior of polymers is normally studied by chemical engineers to monitor the progress of various molecular phenomena, such as: chain scission (driven by oxidative degradation and hydrolysis), viscous flow, as well as molecular relaxation. Mechanical engineers usually enter the arena of viscoelastic modeling when analyzing the damping properties of the materials, or when considering energy dissipation mechanisms. Available viscoelastic models however, allow for more detailed studies, which cover the response of polymers subjected to a complex load history, with different thermo-mechanical conditions. It is especially important when strains and stresses in real, industrial products of high quality must be investigated. In this paper, the experimental and numerical results of the complex viscoelastic behavior of the CY228 epoxy system are presented. The concepts of time-temperature superposition and the Master Curve, as well as the generalized Maxwell model and WLF equation are recalled, and applied to a stress-strain analysis of the composite under consideration. It was shown that detailed measurements of viscoelastic properties allow for very accurate modeling of the composite mechanical response.

Reologia polimerów jest obszarem badań chemików zwykle, gdy zachodzi konieczność monitorowania szybkości różnych procesów molekularnych, np.: degradacji materiału (spowodowanej utlenianiem bądź hydrolizą), zmian lepkości, czy mobilności łańcuchów polimerowych. Mechanicy zwykle zajmują się wiskoelastyką materiałów, gdy mają do czynienia z tłumieniem wibracji bądź hałasu lub gdy studiują różne metody dyssypacji energii. Warto jednak zauważyć, że modele reologiczne pozwalają także na analizowanie zachowania się materiałów w przypadku obciążeń występujących w złożonych warunkach cieplno-mechanicznych o skomplikowanej historii obciążeń. Możliwość ta nabiera szczególnego znaczenia w przypadku rozpatrywania rzeczywistych produktów, od których wymaga się bardzo wysokiej jakości. W artykule przedstawiono eksperymentalne i numeryczne wyniki studiów nad reologią żywicy epoksydowej CY228. Przywołano superpozycję czasu i temperatury, koncepcję Krzywej Wiodącej oraz uogólniony model Maxwella. Modele te zastosowano w analizie odkształceń i naprężeń. Wskazano metodykę pozwalającą na bardzo dokładny opis zachowania się materiału kompozytowego. Słowa kluczowe: żywica epoksydowa, reologia, szereg Prony, superpozycja czasu i temperatury.