Випуски

/

2022

/

том 20 /

випуск 1

Завантажити повну версію статті (в PDF форматі)

V. I. Teslenko and O. L. Kapitanchuk
«Comparison of Strength and Competitiveness of Different-Length Carbon Fibres Equipped with Self-Healing Mechanism»
0045–0056 (2022)

PACS numbers: 02.70.-c, 05.70.Ln, 61.48.De, 62.23.Hj, 62.25.Mn, 81.05.Lg, 83.10.Tv

Ґрунтуючись на тристадійному кінетичному моделю для опису деформації одновимірного ланцюга під напруженням у пластичній області, застосованому до загасання дефектів у поодинокому вуглецевому волокні в однодефектному наближенні, одержано залежність ймовірности руйнувань від розтягувального напруження. Проведено порівняння міцности та конкуренто-спроможности для двох різної довжини вуглецевих волокон, устаткованих механізмом самозагоювання. Піклуючись про використання експериментальних даних для проведення чисельної симуляції теоретичних розподілів руйнувань, показано, що довше вуглецеве волокно переважає у міцності коротше волокно, бо крива розподілу напруження для останнього знаходиться праворуч від першого. З іншого боку, перший розподіл виглядає бімодальним і виявляється значно пологішим за останній, який виявляється унімодальним. Це означає, що довше вуглецеве волокно переважає коротше за конкурентоспроможністю. Зроблено висновок, що порівняно з останнім перше волокно у змозі витерплювати більшу зміну руйнувальних напружень, близьких до точки перегину кривої сигмоїдального розподілу, утримуючи вищу передану місткість навантаження в пластичній області.

Keywords: самозагоювані системи, схильні до руйнування стани, загасання дефектів, поодиноке вуглецеве волокно, міцність, конкурентоспроможність.

References

1. C. Perrow, Normal Accidents: Living with High-Risk Technologies (Princeton: Princeton University Press: 1999).
2. B. Rinner, Telematik, 2: 6 (2002); ftp://www.iti.tu-graz.ac.at/pub/publications/rinner02b.pdf
3. M. Ferney, Production Planning & Control, 1: 7 (2000); https://doi.org/10.1080/095372800232441
4. S. Y. Nof, G. Morel, L. Monostory, A. Molina, and F. Filip, Annu. Rev. Control, 30: 55 (2006); https://doi.org/10.1016/j.arcontrol.2006.01.005
5. B. Jiang, L. Sun, D. R. Figueiredo, B. Ribeiro, and D. Towsley, J. Stat. Phys. Theor. Exp., 2015: 1 (2015); http://dx.doi.org/10.1088/1742-5468/2015/11/P11022
6. C. Mutua, Int. J. Adv. Res. Manag. Soc. Sci., 8: 23 (2019); http://garph.co.uk/IJARMSS/May2019/G-2538.pdf
7. A. L. Kuzemsky, Statistical Mechanics and the Physics of Many-Particle Model Systems (Singapore: World Scientific: 2017).
8. A. N. Gorban, Entropy, 16: 2408 (2014); https://doi.org/10.3390/e16052408
9. V. I. Teslenko and O. L. Kapitanchuk, Mod. Phys. Lett. B, 32: 1850022 (2018); https://doi.org/10.1142/S0217984918500227
10. O. L. Kapitanchuk and V. I. Teslenko, Mol. Cryst. Liqu. Cryst., 670: 119 (2018); https://doi.org/10.1080/15421406.2018.1542072
11. O. L. Kapitanchuk, O. M. Marchenko, and V. I. Teslenko, Chem. Phys., 472: 249 (2016); https://doi.org/10.1016/j.chemphys.2016.03.007
12. P. W. Anderson, Phys. Rev., 109: 1492 (1958); https://doi.org/10.1103/PhysRev.109.1492
13. V. Lubchenko and P. G. Wolynes, Adv. Chem. Phys., 136: 95 (2007); https://doi.org/10.1002/9780470175422
14. K. Kassner and R. Silbey, J. Phys. Condens. Matter, 1: 4599 (1989); https://doi.org/10.1088/0953-8984/1/28/009
15. D. E. Bray, Nondestructive Testing Techniques (New York: John Wiley & Sons: 1992).
16. L. Cartz, Nondestructive Testing (Materials Park: ASM Interna-tional: 1995).
17. R. C. Hibbeler, Mechanics of Materials (Upper Saddle River: Pear-son Prentice Hall: 2014).
18. G. Vertesy, A. Gasparics, I. Szenthe, F. Gillemot, and I. Uytden-houwen, Materials, 12: 963 (2019); https://doi.org/10.3390/ma12060963
19. T. L. Anderson, Fracture Mechanics—Fundamentals and Application (Boca Raton: CRC Taylor & Francis: 2005).
20. Polymer Testing (Eds. W. Grellmann and S. Seidler) (Munich: Carl Hanser Verlag: 2013).
21. J. B. Watchman, W. R. Cannon, and M. J. Matthewson, Mechanical Properties of Ceramics (Hoboken: John Wiley & Sons: 2009).
22. R. Morrell, Fractography of Brittle Materials (Teddington: Na-tional Physical Laboratory: 1999).
23. S. van der Zwaag, Self-Healing Materials: An Alternative Approach to 20 Centuries of Material Science (Ed. S. van der Zwaag) (Dor-drecht: Springer: 2007), p. 1.
24. R. Mikkilineni, Designing a New Class of Distributed Systems (Dordrecht: Springer: 2011).
25. A. L. Yarin, M. W. Lee, S. An, and S. S. Yoon, Self-Healing Nano-textured Vascular Engineering Materials (Cham: Springer Nature Switzerland AG: 2019).
26. Progress in System Engineering. Advances in Intelligent Systems and Computing (Eds. H. Selvaraj, D. Zydek, and G. Chmaj) (Cham: Springer International Publishing Switzerland: 2015).
27. S. G. Russell and P. Norvig, Artificial Intelligence: A Modern Approach (Edinburg: Pearson Education Limited: 2016).
28. K. S. Cheong, E. P. Busso, and A. Arsenlis, Int. J. Plasticity, 21: 1797 (2005); https://doi.org/10.1016/j.ijplas.2004.11.001
29. F. Yang, Mater. Sci. Eng. A, 409: 153 (2005); https://doi.org/10.1016/j.msea.2005.05.117
30. G. S. S. Gomes, N. B. Ludermir, and L. M. M. R. Lima, Neural Comp. Appl., 20: 417 (2011); https://doi.org/10.1007/s00521-010-0407-3
31. P. Peczak and M. J. Luton, Phil. Mag. B, 68: 115 (1993); https://doi.org/10.1080/13642819308215285
32. H. Chang, J. Luo, P. V. Gulgunje, and S. Kumar, Annu. Rev. Mater. Res., 47: 331 (2017); https://doi.org/10.1146/annurev-matsci-120116-114326
33. M. Zou, W. Zhao et al., Adv. Mater., 2018: 1704419 (2018); https://doi.org/10.1002/adma.201704419
34. J. G. Lavin, High-Performance Fibers (Ed. J. W. S. Hearle) (Cam-bridge: Woodhead Publishing Ltd.: 2001), p. 156.
35. I. L. Kalnin, Fracture of Composite Materials (Eds. G. S. Sih and V. P. Tamuzs) (The Hague: Martinus Nijhoff Publishers: 1982), p. 465.
36. D. M. Bennett, Characterizing The Fiber-Matrix Interphase Via Single Fiber Composite Tests (Thesis of Disser. for Ph. D.) (Gainesville: University of Florida Press: 2007); http://etd.fcla.edu/UF/UFE0010097/bennett_d.pdf
37. Y.-T. Cho, T. Tohgo, and H. Ishii, JSME Int. J. A, 40: 234 (1997); https://doi.org/10.1299/jsmea.40.234
38. C. A. Klein, Opt. Eng., 37: 2826 (1998); https://doi.org/10.1117/1.601820
39. P. Politzer, J. S. Murray, J. M. Seminario, P. Lane, M. E. Grice, and M. C. Concha, J. Mol. Struct. (Theochem), 273: 1 (2001); https://doi.org/10.1016/S0166-1280(01)00533-4.

Усі статті ліцензовано на умовах Ліцензії Creative Commons із зазначенням авторства — без похідних 4.0 Міжнародна
©2003—2022 НАНОСИСТЕМЫ, НАНОМАТЕРИАЛЫ, НАНОТЕХНОЛОГИИ Институт металлофизики им. Г.В. Курдюмова Национальной Академии наук Украины.
Електрона пошта: tatar@imp.kiev.ua Телефони та адреса редакції Про збірник Угода користувача