view in publisher's site

Microscopic stresses in carbon nanotube reinforced aluminum matrix composites determined by in-situ neutron diffraction

One of the most desired strengthening mechanisms in the carbon nanotube reinforced aluminum matrix composites (CNT/Al) composites is the load transfer strengthening mechanism (LTSM). However, a fundamental issue concerning the LTSM is that quantitative measurements of load partitioning in these composites during loading are very limited. In this study, in-situ neutron diffraction study on the tensile deformation of the 3 vol.% CNT/2009Al composite and the unreinforced 2009Al alloy was conducted. The {311} and {220} diffraction elastic constants (DECs) of the 2009Al alloy were determined. Using those DECs the average stress in the 2009Al matrix of the composite was calculated. Then the average stress in the CNTs was separated by using the stress equilibrium condition. Computational homogenization models were also applied to explain the stress evolution in each phase. Predicted results agree with experimental data. In the present case, the average stress in the CNTs reaches 1630 MPa at the yield strength of the composite based on linear regression of the measured data, which leads to an increment of yield strength by about 37 MPa. As the result of this work, an approach to quantify load partitioning in the CNTs is developed for the CNT/Al composites, which can be applied to optimize the mechanical properties of the composites.

تنش‌های میکروسکوپی در کامپوزیت ماتریس آلومینیوم تقویت‌شده با نانولوله کربن با پراش نوترون درجا تعیین می‌شود.

یکی از مکانیسم‌های تقویت مورد نظر در کامپوزیت های ماتریس آلومینیوم تقویت‌شده نانولوله کربن (CNT / Al)مکانیزم تقویت انتقال بار (LTSM است. با این حال، یک مساله اساسی در مورد LTSM این است که اندازه‌گیری کمی تقسیم بار در این کامپوزیت ها در طول بارگذاری بسیار محدود است. در این مطالعه، مطالعه پراش نوترون درجا بر روی تغییر شکل کششی ۳ ول. % CNT / ۲۰۰۹ کامپوزیت Al و آلیاژ آل تقویت نشده ۲۰۰۹ انجام شد. ثابت‌های الاستیک { ۳۱۱ } و { ۲۲۰ } شکست در آلیاژ آل ۲۰۰۹ تعیین شدند. با استفاده از این کاهش تنش متوسط در ماتریس آل ۲۰۰۹ کامپوزیت محاسبه شد. سپس تنش متوسط در CNT ها با استفاده از شرایط تعادل تنش جدا شد. مدل‌های همگن سازی محاسباتی نیز برای توضیح تکامل تنش در هر فاز به کار گرفته شدند. نتایج پیش‌بینی‌شده با داده‌های تجربی مطابقت دارند. در مورد حاضر، تنش متوسط در CNT ها به ۱۶۳۰ MPa در قدرت بازده کامپوزیت براساس رگرسیون خطی داده‌های اندازه‌گیری شده می‌رسد، که منجر به افزایش قدرت بازده تا حدود ۳۷ MPa می‌شود. در نتیجه این کار، روشی برای کمی کردن پارتیشن بندی بار در CNT ها برای کامپوزیت CNT / Al ایجاد شده‌است، که می‌تواند برای بهینه‌سازی خواص مکانیکی کامپوزیت ها به کار رود.
ترجمه شده با


پر ارجاع‌ترین مقالات مرتبط:

  • مقاله Mechanical Engineering
  • ترجمه مقاله Mechanical Engineering
  • مقاله مهندسی مکانیک
  • ترجمه مقاله مهندسی مکانیک
  • مقاله Mechanics of Materials
  • ترجمه مقاله Mechanics of Materials
  • مقاله مکانیک مواد
  • ترجمه مقاله مکانیک مواد
  • مقاله Materials Chemistry
  • ترجمه مقاله Materials Chemistry
  • مقاله شیمی مواد
  • ترجمه مقاله شیمی مواد
  • مقاله Polymers and Plastics
  • ترجمه مقاله Polymers and Plastics
  • مقاله پلمیرها و پلاستیک
  • ترجمه مقاله پلمیرها و پلاستیک
  • مقاله Metals and Alloys
  • ترجمه مقاله Metals and Alloys
  • مقاله فلزات و آلیاژ
  • ترجمه مقاله فلزات و آلیاژ
  • مقاله Ceramics and Composites
  • ترجمه مقاله Ceramics and Composites
  • مقاله سرامیک و کامپوزیت ها
  • ترجمه مقاله سرامیک و کامپوزیت ها
سفارش ترجمه مقاله و کتاب - شروع کنید

با استفاده از افزونه دانلود فایرفاکس چکیده مقالات به صورت خودکار تشخیص داده شده و دکمه دانلود فری‌پیپر در صفحه چکیده نمایش داده می شود.