מאמר שיטה

בדיקת פלטפורמה לעמידות ללימודים של פולימרים ומחוזקים בסיבים פולימריים מרוכבים תחת גירויים במקביל Hygrothermo-מכאניים

DOI:

10.3791/52464

⸱

11 בדצמבר 2014

 ,  ,  , 
1Department of Mechanical and Aerospace Engineering, University of California, Davis

במאמר זה

סיכום

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

העמידות של פולימרים וחומרים מרוכבים פולימרים מחוזקים בסיבים בשירות היא היבט קריטי לעיצובים ולתחזוקה מבוססת מצב. אנו מציגים פלטפורמת בדיקות מעבדה חדשה בעלות נמוכה לחקירת ההשפעה של עומסים מכניים וסביבתיים במקביל, ועשויים לסייע בתכנון מבנים מרוכבים יעילים יותר אך בטוחים יותר.

תקציר

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

העמידות של פולימרים וחומרים מרוכבים פולימר מחוזק בסיבים בתנאי שירות היא היבט קריטי להתייחס לעיצובים חזקים שלהם ותחזוקה מבוססת מצב. חומרים אלה אומצו במגוון רחב של יישומים הנדסיים, ממבני מטוסים וספינה, לגשרים, להבי טורבינות רוח, ביו-חומרים ושתלים ביו-רפואיים. פולימרים הם חומרי viscoelastic, והתגובה שלהם עשויה להיות בלתי ליניארית וכך להפוך אותו למאתגר לחזות ולעקוב אחר הביצועים בשירות שלהם. פלטפורמת בדיקות מעבדה בקנה המידה שהוצגה במסמך זה מסייעת לחקירה של ההשפעה של עומסים מכאניים במקביל ותנאים סביבתיים בחומרים אלה. הפלטפורמה נועדה להיות בעלות נמוכה וידידותי למשתמש. שלה חומרים כימיים עמידים להפוך את הפלטפורמה להתאמה ללימודי התפרקות כימית עקב חשיפה בשירות לנוזלים. דוגמא לניסוי נערכה ב RT על תאים סגורים פוליאוריטןדגימות קצף עמוסות במשקל המתאים ל~ 50% מעומס סטטי והיבש האולטימטיבי שלהם. תוצאות מראות כי מנגנון הבדיקה מתאים ללימודים אלה. תוצאות גם להדגיש את הפגיעות גדולות יותר של הפולימר תחת העמסה בו זמנית, המבוססות על התקות נקודת האמצע גבוהות והמון כישלון שייר נמוך יותר. המלצות עשויות לשיפורים נוספים למנגנון הבדיקה.

מבוא

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

פולימרים ופולימר מחוזקים בסיבים מרוכבים (FRP) אומצו במגוון רחב של מבנים הנדסיים, החל ממטוסים וחלליים, כלי שיט, תשתיות אזרחיות, (ראה לביקורות דוגמאות של et al. 1, 2 Hollaway, אל Mouritz et Katnam . 3), מכוניות ורכבות, להבי טורבינות רוח, לתותבות וביו-חומרים לתפרים ושתלים. העמידות "חומרים אלה מושפעת מתרחישים מורכבים שירות, אשר עשוי לכלול שילוב של) טעינה תרמו-מכאני, למשל, להקפיא ההפשרה מחזורים בתשתיות האזרחיות 4, טיסה תת-קולית / קולית פרופילי 5, ללבוש בפוליאתילן מגובי מתכת 6) ; ב) השפלה בשל חומרים כימיים סביבתיים ו, למשל, מי ים, הפשרת קרח, נוזל הידראולי למבנים וחלל ימיים 7-10, השפלה של חומרים מרוכבים שיניים polymethylmethacrylate בשל רוק 11; ג) inte המורכבractions של חומרים במפרקים מהודקים או ערובה, למשל, גלווני קורוזיה וdebonding בין חומרים שונים, בין אם בתיקון תיקון פחמן / סיבים בעור אלומיניום מטוסים, או צלחת עצם פחמן / הצצה מהודקת על ידי נירוסטה 12.

למרבה הצער יש מוגבל בידע של ההשפעה של גירויים בשירות בו-זמנית על העמידות לטווח הארוך של חומרים אלה. רוב הפולימרים עשויים להיות מסווגים כחומר viscoelastic. עומסים מכאניים ותנאים סביבתיים משפיעים באופן משמעותי את תגובת viscoelastic של פולימרים. לפיכך, מודלים אמין עבור 'חומרים אלה התנהגות לטווח ארוך צריכים להיות מסוגלים לשלב תגובות תלויות זמן לhygrothermal שילוב, גירויים מכאניים, כימיים. זה בתורו ישפר את תחזיות עיצוב, בטיחות ופרוטוקולי תחזוקה / החלפה מבוססת מצב.

ישנו גוף ספרות גדול על בדיקות ניסיוניות על השפעות hygrothermal, לבדיקות דיפוזיה הדוגמא hygrothermal: אם בקנה מידה של הדגימות מאפשרת לה, דגימות חומר עשויות להיות ממוקמות בתא ברמות לחות והטמפרטורה רצויה. הדגימות יוסרו מעת לעת כדי למדוד המסה ו / או נפח שינוייהם לכמות נתונה של זמן, משבועות לשנים 10,13-17. מבחן hygrothermal יכול להיות מלווה בדיקות מכאניות, כלומר, כוח סטטי / עייפות שייר / בדיקות מכניקת שבר 17-19, שרק נותנת מידע על ההשפעה של גירוי hygrothermal על התגובות מכאניות של חומרים. נתוני בדיקה עשויים להיות מצוידים לדגמי דיפוזיה של משתנה מורכבות, מדיפוזיה Fickian פשוטה על דגמים הכוללים תלות בריכוז, מתח, טמפרטורה, הזדקנות / Plasticization הפיסית הפיכה ותגובות כימיות בלתי הפיכות. תפוקה ניסיונית זה עשויה להיות משולב נוסף בניתוחים מבניים.

מחברים מעטים התייחסו להשפעה של HY בו זמניתgrothermal וגירויים מכאניים. בין חומרים מרוכבים FRP מחקר אלה, נוימן וGarom 20 שקועים הדגישו ודגימות unstressed במים מזוקקים. מתח יושם על ידי מיקום הדגימות בתוך מעיינות נירוסטה דחוסות, כוונון העומס באמצעות stiffnesses האביב שונה והמון דחיסה. הליך דומה שדווח על ידי et al וואן. 21. Helbling ו -22 Karbhari מועסק מתקן כיפוף בתוך תא סביבתי לאחוזים שונים לחות היחסית (% לחות יחסית) ורמות הטמפרטורה. הדגימות הממוזגות מראש היו נתונים לרמת מתח כיפוף נתון, המקביל לשיעור של זן המתיחה האולטימטיבי סטטי לרוכב ה. Kasturiarachchi ופריצ'רד 23 מוכן לנענע נירוסטה 4 נקודות כיפוף (אחד לכל דגימה) שהוצב על מדף בתא ייבוש זכוכית גדול. הייבוש היה מלא באופן חלקי עם מים מזוקקים, היו דליפות קטנות כדי למנוע buildup של לחץ, והושם בתא לחות על 95% לחות יחסית. גלרט ו -7 טורלי חקרו דגימות מרוכבים FRP כיתה ימית לעמידות שלהם תחת העמסת זחילה משולבת ו -100% לחות יחסית. הדגימות שלהם הועמסו בכיפוף 4 נקודות בעומס קבוע השווה ל- 20% מכישלון העומס כפף סטטי, ואילו שקועים לחלוטין במי ים. סטיית השרץ נרכשה מעת לעת על ידי שימוש במד עובי בין פני השטח החיצוני של הקורה בחתך המרכזי, וצלחת זכוכית (הוא הסיק שמדידה זו בוצעה מחוץ לחדר). עבד אל-מגיד et al. 24 להציב דוגמאות של הזכוכית / אפוקסי במתקן סביבתי Invar שסופק על ידי נאס"א לנגלי, כדגימות הועמסו במתח לאורך כיוון הסיבים, ב 20% מהעומס הצירי האולטימטיבי. Ellyin וRohrbarcher 25 רצו בדיקות hygrothermal לעד 140 ימים, ולאחר מכן בדקו את הדגימות בעייפות על מכונת בדיקה הידראולית. הדגימהים היו עטוף בבד גבינה רטובה מחוברים לצינור ואספקת מים. ארל et al. 26 מיקום מתקן טעינתם והדגימות בתא גדול סביבתי (5.5 מ '3).

כפי שנאמר ברבים מחקרי ניסויים, התנאים הסביבתיים משפיעים על תכונות מכאניות של הפולימרים ותגובות. כמה ניסויים מוגבלים גם להראות כי קיומו של מתח / לחץ מכאני משפיע על תהליך דיפוזיה בפולימרים. לפיכך, כדי לשפר את ההבנה על הביצועים הכוללים של חומרים מבוססים-פולימר תחת השפעת שני מכאנית ולא מכאנית, יש צורך בבדיקה בו-זמנית.

היו כמה מטרות מאחורי העיצוב של פלטפורמת הבדיקות שנדונה במאמר זה. ראשית, הפלטפורמה היא חלק מהגדרת הניסוי בחקירה רב-שנתית על hygrothermo-מכאני התנהגות סוגים שונים של חומרים מרוכבים כריך FRP של לטורבינת רוחיישומי הנדסה ימיים nd. נתוני הבדיקה משמשים לכיול הפרמטרים במשוואות המכוננות viscoelastic לרוכבי פולימרים. המודלים המכוננים מבוססים על העבודה שפותחה במשך השנים על ידי Muliana ומשתפי פעולה 27-30. המטרה השנייה הייתה לי בעלות נמוכה ופלטפורמת בדיקות ידידותית למשתמש, למשל אחד שיכול להיות בקלות עברה במעבדה (למשל, לקנה מידה למדידת מסה, או למקור של הנוזל, למשל, אחד הקרובה מברז, fumehood או קבינט דליק). המטרה השלישית הייתה ליצור פלטפורמה לבדיקה כי הוא עמיד למספר הכימיקלים הנפוץ בשירות (במיוחד נוזל הידראולי, הפשרת הקרח, בחומרי ניקוי ממסים עבור יישומי התעופה 8-10), ובכך דגימות יכולות להיות שקועה בכימיקלים כגון, ו העמידות שלהם יכולה להיות מוערכת.

התא (איור 1) נבנה עם polyethyle בצפיפות גבוההne, שבו יש עמידות כימית גבוהה. כפי שצוין לעיל, צפוי כי עבודה בעתיד תכלול חקירת hygrothermo-המכני של חומרים מרוכבים שקועים בנוזל הידראולי, נגד התקרחות, בחומרי ניקוי ממסים. מאז רגולציה תרמית היא היבט בלתי נפרד מבדיקה, קצף פוליסטירן היה להתאים סביב דפנות המכל ומאובטח במקום על ידי קלטת ומסגרת הפלדה עצמו, כדי למנוע החלפת חום עם הסביבה.

המכסה של התא (איור 2) יוצרה מפוליקרבונט השקוף, 9.525 מ"מ בעובי, המאפשרת למשתמשים לצפות בדגימות במהלך בדיקה מבלי להפריע המבחן. המכסה מאובטח במקום על ידי T-ברים אלומיניום, שהיו במכונה כדי להחליק מתחת תלויים בסוגריים על דפנות המכל.

כיפוף בדגימות נחקק על ידי שלושה בלוקים אלומיניום, אשר תולים למטה מהמכסה, ומהודקים באמצעות חריצים במכסה. שלושה בלוקים מאפשרים עד ארבע specimens להיבדק בפעם אחת, ואילו חריצי המכסה לאפשר מרווח הבלוק להיות מותאם בהתאם לאורכו של הדגימות. כל בלוק מעוגל בקצה המגעים לקוטר 12.7 מ"מ, בדבקות בD790-10 תקן ASTM. הדגימות ממוקמות מתחת שתיים משלושת בלוקים, עם כוח כלפי מעלה מיושם במרכזו כדי לגרום לכיפוף (איורים 1-2).

המנגנון נועד עם מקסימום צדדיות וקלות של שימוש בחשבון. גלגלים עם 41.275 מ"מ קוטר מהודקים מתחת לתא למטרות ניידות. מעליהם, הטנק נתמך על ידי מסגרת פלדה מרותכת עם תחתית רשת תיל וקורות צולבות לתמיכה. מפרידי מניית זווית לטנק הפינות מחוץ יוצרו כדי לשמור על הבידוד מלהימחץ על ידי מודד המשקל ועקירה מעל (מנגנון סיר מחרוזת, נדונו בהמשך). סביב החלק העליון, מניית הזווית שימשה שוב למסגור. מערכות גלגלת ופוטנציומטר מחרוזת measuמחדש סטיית אמצע טווח-הם רכובים על ארבע פלדה, קשתות מרובעות צינורות (איור 3). מרכז שתי קשתות מתוך ארבעה אלה נושאים את פוטנציומטר המחרוזת וניתנות להתאמה לחשבון צדדיות דגימה. פוטנציומטר המחרוזת נבנה באמצעות קפיץ torsional (ניתן למצוא כמו בשרוכים נשלפים מפתח) ופוטנציומטרים עם פלטים אלקטרוניים שלושת פינים. הגלגלות מיושרות ורכובות לשימוש עם כבל פלדה פועל מחיבור נוקשה על ידי הדגימה למוט תלייה על הצד של החדר ליישום משקל להתאמה.

העומס מוחל על הדגימה באמצעות סדרה של כבלים, גלגלות, קשרים וברגים. ראשית, הדגימה מועבר לU-הבורג כך שבר הצלב 10 מ"מ הפנייה אמצע הטווח. מוט פלדה בקוטר 9.525 מ"מ עם ברגי עין בכל קצה לאחר מכן מחובר לU-הבריח. חיבור פלדה זה עובר דרך את המכסה של התא. כבל פלדה ולא Kevlarhread מחובר ללולאה בהפך U-הבריח. הדבר זה מאפשר לחוט Kevlar מפוטנציומטר המחרוזת לקרוא את הנתונים מנקודה נוקשה. כבל הפלדה ממשיך כלפי מעלה ועובר מעל שתי גלגלות המאפשרות את העומס שיש להחיל בפריפריה של הטנק. הכבל מחובר אז מוט פלדה בקוטר 9.525 מ"מ המשמש כקולב משקל מחוררת. קולב זה מספק מקום שבו ניתן להגדיר את המשקולות מחוררות כדי להחיל את העומס הרצוי.

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

פרוטוקול

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

1. טעינת דוגמאות

  1. הרם את המכסה של הטנק ולתת לו לנוח על צד תומך (איור 4).
  2. מניחים את הדגימה בU-הבריח, ולהבטיח שבר צלב יצירת קשר במרכז של הדגימה.
  3. לנוח הקצוות של הדגימה על תומך האלומיניום התלוי מהמכסה. הקצוות של הדגימות צריכים להיות 5-10 מ"מ של הסככה.
  4. חזור על שלבים 1.2-1.4 לכל הדגימות שתיבדקנה.
  5. הסר את המכסה תומך, עפעף תחתון, ולוודא כי המכסה יושב על שפת הטנק.
  6. החל הכוח הרצוי על ידי הוספת משקולות למוט הפלדה בסמוך לגלגלת החיצונית.

2. עקירת מדידה

  1. ודא כי קו פוטנציומטר המחרוזת מתוח.
  2. באמצעות מודד דיגיטלי, למדוד את ההתנגדות על פני הסיכות החיצוניות של פוטנציומטר (איור 3), עם שחור לסיכה 1 ואדום לפין 3,ולהקליט את הקריאה.
  3. להמיר את התנגדות קריאה לעקירת קריאה על ידי חישוב גורם הכיול (במקרה זה, 1 ק"ג-אוהם מתאים לעקירת 64.895 מ"מ).
  4. חזור על שלבים 2.1-2.3 לכל דגימה.

3. משקל דוגמאות

  1. לפני תחילת ההליך במשקל, להקליט נתונים העקירה ולהכין חדר החזקת ביניים מלאים בנוזל הבדיקה ב RT, לפי D5229 ASTM 31, או סטנדרטי בדיקות המתאימות.
  2. הסר את המשקולות מחוררות מקצות כבלי הפלדה.
  3. הרם את המכסה של הטנק ולתת לו לנוח על צד תומך.
  4. הסר את הדגימה ולמקם אותו לתוך תא מעצר ביניים מוכן. חזור על שלב זה עבור כל הדגימות.
  5. הסר את הדגימות ולייבש אותם בנפרד, בעזרת מטלית מיקרופייבר כדי להסיר את הנוזלים עודפים.
  6. מניחים את הדגימה בקנה מידת דיוק גבוה ולהקליט r נתוניםeading.
  7. חזור על שלבים 3.5-3.6 לכל הדגימות ולאחר מכן בצעתי צעד פרוטוקול 1.

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

תוצאות

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

מנגנון הבדיקה קיימה בהצלחה דגימות שקועה בנוזל מתחת לכיפוף שלוש נקודות. שלהם בדיוק סבירים, ניתן לטעון דגימות ונבדקו עם קריאות מדויקות מפוטנציומטר לשינויי סטיית נקודת אמצע. השינוי בהתנגדות חשמלית ניתן להקליט עד 4 דמויות משמעותיות, וכתוצאה מכך החלטת עקירה של הצו של 0.1 מיקרומטר.

בדיקות Hygrothermo-מכאניות נערכו ב RT על שתי קבוצות של ארבע דגימות של קצף פוליאוריטן תאים סגורים, עם ממדים נומינליים עובי רוחב x 18 מ"מ x 2...

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

דיון

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

מהנתונים שנרכשו, ניתן לראות כי תרחיש הבדיקה במקביל לא משפיע על העמידות של דגימות קצף פוליאוריטן הסגור תא. ניתן לראות זאת על ידי השוואת ההתקות שונות באופן משמעותי (איור 5) והמון שייר לכישלון (איור 6) של דגימות יבשות ורטובות. איור 7 מראה תמונות של הדגימות לאחר בדיקות כוח שיורי. צריך להיות גם ציין כי, בעוד התזוזה של הדגימות יבשות הגיעה למצב יציב בתוך מרווח התצפית של 24 שעות, אלה של הדגימות הרטובות לא עשו. לפיכך, בדיקות עתיד ייערכו למ...

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

גילויים

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

למחברים אין מה לחשוף.

תודות

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

המחברים מודים גורל גרסיה, סרינה פרארו, אריק Quiroz וסטיבן קרן (מעבדה מרוכבים מחקר מתקדם, הנדסה ומדע) על עזרת בעיצוב וייצור התקנת הבדיקה. שון מאלון, מייקל Akahori, דוד Kehlet (מעבדת ייצור הנדסה), מקבל הכרה לקבלת ההצעות והסיוע בתהליך העיבוד שלהם. התמיכה של הקרן הלאומית למדע (מענק שיתופי CMMI-1,265,691 ותוספת REU) והמשרד מחקר של צי (N00014-13-1-0604 לא Muliana, טקסס & M אוניברסיטה (חוקר ראשי), וV. La Saponara , המנוהל על ידי מנהל תכנית Yapa ראג'אפקסה) זוכים להערכה בהכרת תודה.

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

חומרים

רשימת החומרים שנעשה בהם שימוש במאמר זה
שםחברהמספר קטלוגהערות
מוטות מלבניים מאלומיניום 6061מקמאסטר-קאר, ארה"ב8975K268, 1668T72, 7062T17,  חלק מפלטפורמת הבדיקות
אלומיניום 6061 90° זוויותמקמאסטר-קאר, ארה"ב8982K91, 8982K14 חלק מפלטפורמת הבדיקות
440C נירוסטהמקמאסטר-קאר, ארה"ב6253K52חלק מפלטפורמת הבדיקה
יריעות פוליאתילן בצפיפות גבוההברז פלסטיק, ארה"בN/A (עובי 0.236 אינץ' x רוחב 10.75 אינץ' x 16.75 אינץ' אורך)חלק מפלטפורמת הבדיקה
יריעות פוליאתילן בצפיפות גבוההברז פלסטיק, ארה"בN/A (עובי 0.354 אינץ' x רוחב 6 אינץ' x 10 אינץ' אורך)חלק מפלטפורמת הבדיקה
יריעות פוליאתילן בצפיפות גבוההברז פלסטיק, ארה"בN/A (עובי 0.354 אינץ' x רוחב 6 אינץ' x אורך 16.75 אינץ')חלק מפלטפורמת הבדיקה
יריעות פוליקרבונטברז פלסטיק, ארה"בN/A (עובי 0.375 אינץ', רוחב 11.5 אינץ', אורך 17.5 אינץ')חלק מפלטפורמת הבדיקה
קצף פוליסטירן מורחבהום דיפודגם # 310880 אינטרנט # 202532855חלק מפלטפורמת הבדיקה
חבל פלדה מגולווןמקמאסטר-קאר, ארה"ב3498T63חלק מפלטפורמת הבדיקה
בורג עין פלדהמקמאסטר-קאר, ארה"ב3013T341חלק מפלטפורמת הבדיקה
פלדה דלת פחמן 90° זוויתמקמאסטר-קאר, ארה"ב9017K444 חלק מפלטפורמת הבדיקות
מוטות פלדה דלי פחמןמקמאסטר-קאר, ארה"ב8920K84, 8920K75, 8920K231, 8920K135, 8920K84     חלק מפלטפורמת הבדיקות
צינורות פלדה דלי פחמןמקמאסטר-קאר, ארה"ב6527K314, 8910K394, 8910K395, 8920K94   חלק מפלטפורמת הבדיקות
304 נירוסטה U-boltמקמאסטר-קאר, ארה"ב8896T104חלק מפלטפורמת הבדיקה
גלגלת פלדהמקמאסטר-קאר, ארה"ב3099T34חלק מפלטפורמת הבדיקה
1008 יריעות פלדת פחמןמקמאסטר-קאר, ארה"ב9302T113חלק מפלטפורמת הבדיקה
גלגלים מסתובבים קליםהובלת נמל, ארה"ב41519חלק מפלטפורמת הבדיקה
100- סט משקל ויניל lbfOverstock.com11767059חלק מפלטפורמת הבדיקה
קצף פוליאוריטן תאים סגוריםGeneral Plastics, ארה"בFR-3704דגימות בדיקה
מים דה-יונים, מערכת סינון PurLabN / Aנוזל מיזוג של מיכל
קפיץ פיתולקליפ מפתח נשלף, Ebay, ארה"במגרש 10משמש לבניית פוטנציומטר
חוט קוולרCabela' sIK-321909משמש לבניית פוטנציומטר מיתרים
10 קילו-אוהם פוטנציומטרEbay, ארה"ב3590S-2-103Lמשמש לבניית פוטנציומטר מיתרים
מולטימטר דיגיטליהובלת נמל, ארה"ב98674משמש לביצוע מדידות התנגדות של פוטנציומטר מיתרים
ברזמיתרים

מקורות

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Katnam, K. B., Da Silva, L. F. M., Young, T. M. Bonded repair of composite aircraft structures: A review of scientific challenges and opportunities. Prog Aerosp Sci. 61, 26-42 (2013).
  2. Hollaway, L. C. A review of the present and future utilization of FRP composites in the civil infrastructure with reference to their important in-service properties. Constr Build Mater. 24, 2419-2445 (2010).
  3. Mouritz, A. P., Gellert, E., Burchill, P., Challis, K. Review of advanced composite structures for naval ships and submarines. Compos Struct. 53, 21-41 (2001).
  4. Albanilla, M. A., Li, Y., Karbhari, V. M. Durability characterization of wet layup graphite/epoxy composites used in external strengthening. Compos Part B-Eng. 37, 200-212 (2006).
  5. Jedidi, J., Jacquemin, F., Vautrin, A. Accelerated hygrothermal cyclical tests for carbon/epoxy laminates. Compos. Part A –Appl. Sci. 37, 636-645 (2006).
  6. Jones, L. C., Tsao, A. K., Topoleski, L. D. T. Orthopedic Implant Retrieval and Failure Analysis. Degradation of Implant Materials. N, E. liaz , Springer. 393-447 (2012).
  7. Gellert, E. P., Turley, D. M. Seawater immersion ageing of glass-fibre reinforced polymer laminates for marine applications. Compos. Part A –Appl. Sci. 30, 1259-1265 (1999).
  8. Sugita, Y., Winkelmann, C., La Saponara, V. Environmental and chemical degradation of carbon/epoxy lap joints for aerospace applications, and effects on their mechanical performance. Compos. Sci. Technol. 70, 829-839 (2010).
  9. Campbell, R. A., Pickett, B. M., La Saponara, V., Dierdorf, D. Thermal Characterization and Flammability of Structural Epoxy and Carbon/Epoxy Composite with Environmental and Chemical Degradation. J. Adhes. Sci. Technol. 26, 889-910 (2012).
  10. Landry, B., LaPlante, G., LeBlanc, L. R. Environmental effects on mode II fatigue delamination growth in an aerospace grade carbon/epoxy composite. Compos. A-Appl. Sci. 43, 475-485 (2012).
  11. Ferracane, J. L. Hydroscopic and hydrolytic effects in dental polymer networks. Dent. Mater. 22, 211-222 (2006).
  12. Mueller, Y., Tognini, R., Mayer, J., Virtanen, S. Anodized titanium and stainless steel in contact with CFRP: An electrochemical approach considering galvanic corrosion. J. Biomed. Mater. Res. –A. 82, 936-946 (2007).
  13. Bagley, E., Long, F. A. Two-state Sorption and Desorption of Organic Vapors in Cellulose Acetate. J. Am. Chem. Soc. 77, 2172-2178 (1955).
  14. Shen, C. -H., Springer, G. Moisture Absorption and Desorption of Composite Materials. J. Compos Mater. 10, 2-20 (1976).
  15. Zhou, J., Lucas, J. P. Hygrothermal effects of epoxy resin. Part I: the nature of water in epoxy. Polymer. 40, 5505-5512 (1999).
  16. Abot, J. L., Yasmin, A., Daniel, I. M. Hygroscopic Behavior of Woven Carbon-Epoxy Composites. J. Reinf. Plast. Comp. 24, 195-207 (2005).
  17. LaPlante, G., Ouriadov, A. V., Lee-Sullivan, P., Balcom, B. J. Anomalous Moisture Diffusion in an Epoxy Adhesive. J. Appl. Polym. Sci. 109, 1350-1359 (2008).
  18. Weitsman, Y. J. Anomalous fluid sorption in polymeric composites and its relation to fluid-induced damage. Compos. Part A –Appl. Sci. 37, 617-623 (2006).
  19. Karbhari, V. M., Ghosh, K. Comparative durability evaluation of ambient temperature cured externally CFRP and GFRP composiste systems for repair of bridges. Compos. Part A –Appl. Sci. 40, 1353-1363 (2009).
  20. Neumann, S., Marom, G. Free-volume dependent moisture diffusion under stress in composite materials. J. Mater. Sci. 21, 26-30 (1986).
  21. Wan, Y. Z., Wang, Y. L., Huang, Y., He, B. M., Han, K. Y. Hygrothermal aging behaviour of VARTMed three-dimensional braided carbon-epoxy composites under external stresses. Compos. Part A –Appl. Sci. 36, 1102-1109 (2005).
  22. Helbling, C. S., Karbhari, V. M. Investigation of the Sorption and Tensile Response of Pultruded E-Glass/Vinylester Composites Subjected to Hygrothermal Exposure and Sustained. J. Reinf. Plast. Comp. 27, 613-638 (2008).
  23. Kasturiarachchi, K. A., Pritchard, G. Water absorption of glass/epoxy laminates under bending stresses. Composites. 14, 244-250 (1983).
  24. Abdel-Magid, B., Ziaee, S., Gass, K., Schneider, M. The combined effects of load, moisture and temperature on the properties of E-glass/epoxy composites. Compos Struct. 71, 320-326 (2005).
  25. Ellyin, F., Rohrbarcher, C. The Influence of Aqueous Environment, Temperature and Cyclic Loading on Glass-Fibre/Epoxy Composite Laminates. J Reinf Plast Comp. 22, 615-636 (2003).
  26. Earl, J. S., Dulieu-Barton, J. M., Shenoi, R. A. Determination of hygrothermal ageing effects in sandwich construction joints using thermoelastic stress analysis. Compos Sci Technol. 63, 211-223 (2003).
  27. Jeon, J., Muliana, A., La Saponara, V. Thermal stress and deformation analyses in fiber reinforced polymer composites undergoing heat conduction and mechanical loading. Compos. Struct. 111, 31-44 (2014).
  28. Muliana, A. H., Rajagopal, K. R., Wineman, A. A new class of quasi-linear models for describing the non-linear viscoelastic response of materials. Acta Mech. 224, 2169-2183 (2013).
  29. Joshi, N., Muliana, A. Deformation in Viscoelastic Sandwich Composites Subject to Moisture Diffusion. Compos. Struct. 92, 254-264 (2010).
  30. Muliana, A. H., Sawant, S. Viscoelastic Responses of Polymer Composites with Temperature and Time Dependent Constituents. Acta Mech. 204, 155-173 (2009).
  31. Standard Test Method for Moisture Absorption Properties and Equilibrium Conditioning of Polymer. Matrix Composite Materials. ASTM International. , (2004).

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

הדפסות חוזרות והרשאות

בקש הרשאה לשימוש חוזר בטקסט או באיורים של מאמר JoVE זה

בקש הרשאה

תגיות

מאמרים קשורים