カーフレーム用リンスガラス混合ポリマー複合材料のインターラミナール切断強度:数値モデリングと実験分析
Tegginamath Akshat1, Michal Petru1, Rajesh Kumar Mishra2
1Department of Machine Parts and Mechanism, Faculty of Mechanical Engineering, Technical University of Liberec, Studentská 1402/2, 461 17 Liberec, Czech Republic.
この研究では,天然繊維とガラス繊維で強化されたハイブリッドポリマー複合材料が調査されました. 有限要素分析と実験試験により,機械性能が検証され,最小限の誤差が示され,麻繊維が強調された.
科学分野:
- 材料科学
- 機械工学
- ポリマー科学
背景:
- ハイブリッドポリマーの複合材料は,異なる強化タイプを組み合わせることで,強化された機械的特性を提供します.
- フラックスのような天然繊維は 伝統的な補強材の持続可能な代替品ですが 機械的な性能は制限されています
- ガラスの繊維は 優れた強度と硬さを備えており 複合材料の重要な構成要素となっています
研究 の 目的:
- ハイブリッドポリマー複合材料の機械性能,特にインターラミナー・シャー・レスタンス (ILSS) を評価する.
- 有限要素解析 (FEA) の予測精度とILSSの実験結果を比較する.
- フラックス・グラス・ハイブリッド・コンポジットの故障メカニズムとインターフェイスの振る舞いを理解する.
主な方法:
- ハイブリッドポリマー複合材料の開発 麻とガラス繊維の布のサンドイッチ配列を使用する.
- 確立された規格に従って,インターラミナー・シャー・レスタンス (ILSS) の実験試験.
- ANSYSソフトウェアを使用してILSSをシミュレートし,実験データを検証する有限要素分析 (FEA).
主要な成果:
- ILSSのFEA予測は,実験値と比較して低い割合の誤差 (0. 106%から6. 25%) を示した.
- 顕微鏡分析で 表面の解き放たれと 複合層の骨折が判明した
- フラックス繊維はガラス繊維よりも早く故障し,メカニカル性能の違いを示しています.
結論:
- 開発されたハイブリッド複合材料は優れた機械性能を示し,FEAはILSSを予測する信頼できるツールである.
- シミュレーションと実験結果の間のわずかな不一致は,空洞のような製造不完全さによるものです.
- ハイブリッド複合材料の設計を最適化するには 繊維とガラス繊維の異なる故障行動を理解することが重要です
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