Piezo-resistive response of embedded PVA-CNT fibers in glass fiber reinforced polymers under quasi-static and cyclic loadings
Τα σύνθετα υλικά έχουν αποκτήσει μεγάλη σημασία για την αεροδιαστημική βιομηχανία, λόγω της υψηλής ειδικής αντοχής και ακαμψίας τους, και γενικότερα των ανώτερων και μοναδικών μηχανικών και φυσικών ιδιοτήτων τους. Ωστόσο, η πολυπλοκότητά τους, όσον αφορά την εκκίνηση και εξέλιξη των μηχανισμών αστοχ...
Αποθηκεύτηκε σε:
| Κύριοι συγγραφείς: | , |
|---|---|
| Άλλοι συγγραφείς: | |
| Γλώσσα: | English |
| Δημοσίευση: |
2019
|
| Θέματα: | |
| Διαθέσιμο Online: | http://hdl.handle.net/11610/19164 |
| Ετικέτες: |
Προσθήκη ετικέτας
Δεν υπάρχουν, Καταχωρήστε ετικέτα πρώτοι!
|
| Περίληψη: | Τα σύνθετα υλικά έχουν αποκτήσει μεγάλη σημασία για την αεροδιαστημική βιομηχανία, λόγω της υψηλής ειδικής αντοχής και ακαμψίας τους, και γενικότερα των ανώτερων και μοναδικών μηχανικών και φυσικών ιδιοτήτων τους. Ωστόσο, η πολυπλοκότητά τους, όσον αφορά την εκκίνηση και εξέλιξη των μηχανισμών αστοχίας τους, καθιστά δύσκολη την εκτίμηση της δοκιμής τους υγείας. Επομένως, ενσωματωμένοι αισθητήρες παρακολούθησης μηχανικών φορτίσεων και ανίχνευσης βλαβών κρίνονται απαραίτητοι, προκειμένου να διασφαλιστεί η δομική ακεραιότητα των σύνθετων υλικών. Όλοι οι ενσωματωμένοι αισθητήρες τεευταίας τεχνολογίας επιδεικνύουν διάφορους περιορισμούς, όπως το υψιλό κόστος κατασκευής, εφαρμογής και συντήρησης, την ανάλυση ή/και καθαρότητα των μετρημένων δεδομένων, και τη μείωση των ιδιοτήτων του υλικού. Οι ίνες πολυβινυλικής αλκοόλης-νανοσωλήνων άνθρακα (PVA-CNT) μπορούν να χρησιμοποιηθούν επιτυχώς ως αισθητήρες μηχανικής καταπόνησης, μετρώντας την μεταβολή της ηλεκτρικής αντίστασης (ERC) της ίνας στο υπό μηχανική καταπόνιση δοκίμιο. Στην παρούσα μελέτη, οι ίνες προ-εντάθηκαν σε διαφορετικές αναλογίες (pre-stretch ratios) και ενσωματώθηκαν σε πολυμερές ενσωματωμένο με ίνες υάλου (GFRP), προκειμένου να μετρήσουν in-service την μεταβολή της ηλεκτρικής τους αντίστασης, κατά την διάρκεια δοκιμών ημι-στατικού προοδευτικού εφελκυσμού και κυκλικής φόρτισης. Τα αποτελέσματα και των δύο δοκιμών έδειξαν άμεση συσχέτηση μεταξύ της μηχανικής φόρτισης και της μεταβολής της ηλεκτρικής αντίστασης, για τα εξεταζόμενα δοκίμια. Παράλληλα, η ηλεκτρική απόκριση κατά τις μηχανικές δοκιμές βαθμονομήθηκε και συσχετίστηκε με μετρήσεις από εσωτερικά και εξωτερικά ηλεκτρο-μηκυνσιόμετρα. Επίσης, παραμένουσα ηλεκτρική αντίσταση (residual electrical resistance), καθώς και βρόχοι υστέρησης (hysteresis loops) έπειτα από κάθε βήμα/κύκλο αποφόρτισης, παρατηρήθηκαν για την ίνα, οι οποίες συσχετήστηκαν με τη συσσωρευμένη βλάβη στο υλικό. Επιπλέον, αποδείχθηκε ότι μπορεί να επιτευχθεί μια σημαντική βελτίωση της ηλεκτρικής απόκρισης της ίνας, με την αύξηση του λόγου προ-έντασής της. Τέλος, η συσχέτιση μεταξύ των παραπάνω παραμέτρων παρατηρήθηκε πως μεταβάλλεται, ανάλογα με το ιστορικό φόρτισης-αποφόρτισης των δοκιμίων. |
|---|