在UD复合材料中利用回收热塑性混合物的未开发潜力,通过有限元分析
Pei Hao1, Ninghan Tang1, Juan Miguel Tiscar2
1Department of Materials, Textiles and Chemical Engineering (MaTCh), Mechanics of Materials and Structures (MMS), Tech Lane Ghent Science Park-Campus A, Ghent University (UGent), Technologiepark-Zwijnaarde 46, 9052 Ghent, Belgium.
这项研究调查了可回收复合材料的聚合物混合物,分析了它们的应力应变行为并预测了复合材料的性能. 结果评估了回收热塑性混合物的结构应用的适用性.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 聚合物工程 聚合物工程
背景情况:
- 对可回收复合材料的日益增长的需求推动了PEEK和PPS等热塑性塑料的研究,这些热塑性塑料以其机械性能和航空航天用途而闻名.
- 热塑性聚合物混合物提供了增强的可回收性,可持续性和改进的加工,但它们在复合材料中的机械特征,特别是与回收材料的机械特征,尚未得到充分研究.
研究的目的:
- 评估特定聚合物混合物 (PES/PEEK,PPS/PEEK,HDPE/PP) 的机械性能,用于结构复合材料的应用.
- 以数值预测使用这些混合物作为矩阵的单向纤维增强复合材料的机械性能.
- 评估这些混合物的可行性,以创建完全回收的热塑性复合材料.
主要方法:
- 对PES/PEEK,PPS/PEEK和HDPE/PP聚合物混合物的应力-应变行为进行实验性检查.
- 微机械代表体积元素 (RVE) 分析以建模复合材料的行为.
- 集成一个先进的,经过实验验证的聚合物模型用于数值预测.
主要成果:
- 对于所选的聚合物混合物,获得了详细的应力-应变数据.
- 用这些混合物对复合材料的机械性能进行了数值预测.
- 该研究提供了对混合物适合回收复合材料的批判性评估.
结论:
- 该研究批判性地评估了PES/PEEK,PPS/PEEK和HDPE/PP混合物在完全回收结构复合材料中的潜力.
- 这些发现有助于理解由回收热塑性混合物制成的复合材料的机械性能.
- 这项工作为开发各种应用的可持续复合材料提供了信息.
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