Author: Bert Klimkeit
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Languages : fr
Pages : 193
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Book Description
Cette thèse contribue à la compréhension du comportement en fatigue des thermoplastiques renforcés par des fibres de verre courtes. Deux différents matériaux sont étudiés : un mélange de polybutylène téréphtalate et polyéthylène téréphtalate (PBT+PET GF30) et un polyamide 66 (PA66 GF35). Les enjeux scientifiques de la thèse concernent les chargements multiaxiaux, l'influence de la contrainte moyenne et l'orientation de fibres sur la tenue en fatigue. En outre, les mécanismes de rupture sont abordés au travers de techniques dédiées et ciblées ce qui a permis de proposer un scénario de rupture en fatigue pour le PBT+PET GF30. L'enjeu industriel est de développer un outil de dimensionnement en fatigue. Afin de répondre à ces objectifs, des essais de fatigue sont effectués dans le domaine de la durée de vie limitée (103-106 cycles) et à amplitude constante pour les rapports de charge de R=0,1 et R=-1. L'effet de l’orientation de fibres est étudié sur la base d’essais à différentes orientations en traction ainsi qu'en cisaillement sur des éprouvettes plates. Des chargements multiaxiaux sont appliqués à des éprouvettes tubulaires afin d'évaluer la tenue en fatigue multiaxiale. Dans le but de réduire le nombre d’essais d'identification tout en conservant les effets à décrire (triaxialité, rapport de charge et orientation), un nouveau critère est proposé. L'effet de l'orientation des fibres est simulé en utilisant l'approche de Mori Tanaka afin de calculer les contraintes moyennées. Le critère est implanté dans une chaîne de calcul allant de la mise en œuvre jusqu'à la durée de vie et il est validé sur deux matériaux et une large base de donnée expérimentale.
Author: Carter Ralph
Publisher: Springer
ISBN: 3319217623
Category : Technology & Engineering
Languages : en
Pages : 457
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Experimental Mechanics of Composite, Hybrid, and Multifunctional Materials, Volume 7 of the Proceedings of the 2015SEM Annual Conference& Exposition on Experimental and Applied Mechanics, the seventh volume of nine from the Conference, brings together contributions to this important area of research and engineering. The collection presents early findings and case studies on a wide range of areas, including: Multifunctional Materials Hybrid Materials Novel Composites Nano- and Particle-Reinforced Composites Additive Manufacturing of Composites Digital Imaging of Composites Damage Detection Non-Destructive Evaluation Fatigue and Fracture of Composites Manufacturing and Joining of Composites Advanced Composites Applications
Author: Quentin Bourgogne
Publisher:
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Category :
Languages : fr
Pages : 0
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L'immersion permanente dans le liquide de refroidissement et les fortes variations de températures inhérentes à certaines applications automobiles constituant un environnement défavorable aux composites plastiques, les effets de cet environnement sur ces matériaux doit être connus afin de permettre une conception fiable des composants. Cette thèse présente une étude expérimentale et théorique sur un PPS/GF 40 et sa matrice. Les variations de températures et le vieillissement du matériau lié à l'immersion dans le liquide de refroidissement ont été investiguées de manière expérimentale via des essais de tractions cycliques et monotones sur le plastique pur et sur le composite en faisant varier la proportion de glycol dans le liquide de refroidissement. Les résultats de ces essais ont permis l'identification des principaux phénomènes physiques à l'œuvre dans le PPS pur et responsables des évolutions de son comportement mécanique en fonction de cet environnement hydro-thermique. Ces observations expérimentales ont permis la mise en place d'un modèle phénoménologique traduisant le comportement complexe du PPS et de l'extrapoler pour différentes températures. Les effets du vieillissement ont été intégrés au sein de ce même modèle via l'établissement d'une équivalence température/immersion. A partir de l'étude réalisée sur la matrice PPS, le modèle proposé a été extrapolé au niveau du composite via une homogénéisation analytique de son comportement. Un certain écart a été observé entre la prédiction du comportement plastique et le comportement observé expérimentalement. Une investigation par éléments finis de la cohésion fibre/matrice par endommagement d'inter-phase a été menée afin d'expliquer ces différences. Ce travail a permis de mettre en exergue l'influence du vieillissement sur cette cohésion et de quantifier la perte de résistance de cette inter-phase induite par l'immersion. Enfin, une étude expérimentale en fatigue a été menée sur le composite. Les similitudes observées avec le comportement en quasi-statique ont permis de réutiliser des paramètres du modèle développé afin d'extrapoler les courbes de Wöhler pour différentes températures. Cette extrapolation étant alors possible, un modèle 1D a été développé afin d'estimer l'élévation de température induite dans le matériau suite aux phénomènes d'auto-échauffement induits par la sollicitation en fatigue, tout en prenant en considération les effets du vieillissement sur la microstructure du matériau.
Author: Valter Carvelli
Publisher: Elsevier
ISBN: 1782422935
Category : Technology & Engineering
Languages : en
Pages : 511
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Fatigue of Textile Composites provides a current, state-of-art review on recent investigations on the fatigue behavior of composite materials, mainly those reinforced with textiles. As this particular group of composite materials is extremely important for a wide variety of industrial applications, including automotive, aeronautical, and marine, etc., mainly due to their peculiarities and advantages with respect to unidirectional laminated composites, the text presents comprehensive information on the huge variety of interlacement geometric architectures that are suitable for a broad range of different applications, their excellent drapability and versatility, which is highly important for complex double-curvature shape components and three-dimensional woven fabrics without plane reinforcement, and their main mechanical characteristics which are currently in high demand from industry. - Presents the current state-of-the-art investigations on fatigue behavior of composite materials, mainly those reinforced with textiles - Contains invaluable information pertaining to a wide variety of industries, including automotive, aeronautical, and marine, amongst others - Provides comprehensive information on the huge variety of interlacement geometric architectures that are suitable for a broad range of different applications
Author: Valter Carvelli
Publisher: John Wiley & Sons
ISBN: 1119413451
Category : Technology & Engineering
Languages : en
Pages : 184
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This book covers several aspects of the fatigue behavior of textile and short fiber reinforced composites. The first part is dedicated to 2D and 3D reinforced textile composites and includes a systematic description of the damage evolution for quasi-static and tensile-tensile fatigue loadings. Acoustic emissions and digital image correlation are considered in order to detect the damage modes’ initiation and development. The acoustic emission thresholds of the quasi-static loading are connected to the “fatigue limit” of the materials with distinctions for glass and carbon reinforcements. The second part is devoted to the fatigue behavior of injection molded short fiber reinforced composites. Experimental evidence highlights the dependence of their fatigue response on various factors: fiber and matrix materials, fiber distribution, environmental and loading conditions are described. A hybrid (experimental/simulations) multi-scale method is presented, which drastically reduces the amount of experimental data necessary for reliable fatigue life predictions.
Author: It Meng Low
Publisher: Elsevier
ISBN: 0128208791
Category : Technology & Engineering
Languages : en
Pages : 690
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Composite materials have been well developed to meet the challenges of high-performing material properties targeting engineering and structural applications. The ability of composite materials to absorb stresses and dissipate strain energy is vastly superior to that of other materials such as polymers and ceramics, and thus they offer engineers many mechanical, thermal, chemical and damage-tolerance advantages with limited drawbacks such as brittleness. Composite Materials: Manufacturing, Properties and Applications presents a comprehensive review of current status and future directions, latest technologies and innovative work, challenges and opportunities for composite materials. The chapters present latest advances and comprehensive coverage of material types, design, fabrication, modelling, properties and applications from conventional composite materials to advanced composites such as nanocomposites, self-healing and smart composites. The book targets researchers in the field of advanced composite materials and ceramics, students of materials science and engineering at the postgraduate level, as well as material engineers and scientists working in industrial R& D sectors for composite material manufacturing. - Comprehensive coverage of material types, design, fabrication, modelling, properties and applications from conventional composite materials to advanced composites such as nanocomposites, self-healing and smart composites - Features latest advances in terms of mechanical properties and other material parameters which are essential for designers and engineers in the composite and composite reinforcement manufacturing industry, as well as all those with an academic research interest in the subject - Offers a good platform for end users to refer to the latest technologies and topics fitting into specific applications and specific methods to tackle manufacturing or material processing issues in relation to different types of composite materials
Author: J. Busfield
Publisher: CRC Press
ISBN: 9789058095664
Category : Technology & Engineering
Languages : en
Pages : 468
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Recent developments in the modelling of rubber are collated in this volume, including not only stress-strain behaviour and the use of the large strain finite element method for simulation, but also fatigue, fracture, filler reinforcement, dynamic properties and the effects of ageing.
Author: Yu Zhou
Publisher: Trans Tech Publications Ltd
ISBN: 3038131350
Category : Technology & Engineering
Languages : en
Pages : 3240
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Volume is indexed by Thomson Reuters CPCI-S (WoS). The collection coveres all aspects of fracture and strength of materials and structure, particularly of advanced materials ranging from nanoscale to macroscale and modern structural systems ranging from large scale plants to micro- devices.
Author: K. L. Reifsnider
Publisher: ASTM International
ISBN:
Category : Composite materials
Languages : en
Pages : 286
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Author: Mårten T. Landahl
Publisher: Courier Dover Publications
ISBN: 0486832775
Category : Science
Languages : en
Pages : 147
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This classic monograph on unsteady transonic flow — the flow of air encountered at speeds at or near the speed of sound — is of continuing interest to students and professionals in aerodynamics, fluid dynamics, and other areas of applied mathematics. After a brief Introduction, Swedish physicist Mårten T. Landahl presents a chapter in which the two-dimensional solution is derived, succeeded by a discussion of its relation to the subsonic and supersonic solutions. Three chapters on low aspect ratio configurations follow, covering triangular wings and similar planforms with curved leading edges, rectangular wings, and cropped delta wings, and low aspect ratio wing-body combinations. The treatment concludes with a consideration of the experimental determination of air forces on oscillating wings at transonic speeds.
