scholarly journals Physico-Mechanical Properties of the Poly(oxymethylene) Composites Reinforced with Glass Fibers under Dynamical Loading

Polymers ◽  
2019 ◽  
Vol 11 (12) ◽  
pp. 2064 ◽  
Author(s):  
Stanisław Kuciel ◽  
Patrycja Bazan ◽  
Aneta Liber-Kneć ◽  
Aneta Gądek-Moszczak
Keyword(s):  
Mechanical Properties ◽  
Glass Fiber ◽  
Fiber Diameter ◽  
Glass Fibers ◽  
Fiber Reinforced Composites ◽  
Dynamic Loads ◽  
Fatigue Properties ◽  
Reinforced Composites ◽  
The Impact ◽  
Microscopy Images

The paper evaluated the possibility of potential reinforcing of poly(oxymethylene) (POM) by glass fiber and the influence of fiberglass addition on mechanical properties under dynamic load. Four types of composites with glass fiber and another four with carbon fiber were produced. The fiber content ranged from 5% to 40% by weight. In the experimental part, the basic mechanical and fatigue properties of POM-based composites were determined. The impact of water absorption was also investigated. The influence of fiber geometry on the mechanical behavior of fiber-reinforced composites of various diameters was determined. To refer to the effects of reinforcement and determine the features of the structure scanning electron microscopy images were taken. The results showed that the addition of up to 10 wt %. fiberglass increases the tensile properties and impact strength more than twice, the ability to absorb energy also increases in relation to neat poly(oxymethylene). Fiber geometry also has a significant impact on the mechanical properties. The study of the mechanical properties at dynamic loads over time suggests that composites filled with a smaller fiber diameter have better fatigue properties.

Rheological and mechanical properties of polyphenylene sulfide reinforced with round and rectangle cross-section glass fibers

2016 ◽  
Vol 29 (7) ◽  
pp. 849-856
Author(s):  
Tao Jiang ◽  
Chengzhen Geng ◽  
Hanmei Zhou ◽  
Ai Lu
Keyword(s):  
Mechanical Properties ◽  
Cross Section ◽  
Glass Fibers ◽  
Polyphenylene Sulfide ◽  
Fiber Reinforced Composites ◽  
Reinforced Composites ◽  
Reinforcing Effect ◽  
Fiber Cross Section ◽  
Cross Section Shape ◽  
Section Shape

Two kinds of glass fibers with round (RdGF) and rectangle cross-sections (RcGF) were used to reinforce polyphenylene sulfide (PPS), respectively. In this way, the effect of fiber cross-section shape on rheological and mechanical properties of the composites was studied for the first time. Results showed that the viscosity of the composites reinforced with RcGF was much lower than that of RdGF composites, owing to their higher sensitivity to flow. As a result, PPS/RcGF composites could be injection-molded at high fiber contents. Moreover, RcGF showed a better reinforcing effect on mechanical properties of PPS. So the use of RcGF could better balance the contradiction between processability and reinforcing effect for glass fiber-reinforced composites. Various characterizations were carried out to reveal the reinforcing mechanism. This work demonstrated the importance of fiber cross-section shape on design and production of fiber-reinforced composites.

scholarly journals Effect of Formation Route on the Mechanical Properties of the Polyethersulfone Composites Reinforced with Glass Fibers

Polymers ◽  
2019 ◽  
Vol 11 (8) ◽  
pp. 1364 ◽  
Author(s):  
Galal Sherif ◽  
Dilyus Chukov ◽  
Victor Tcherdyntsev ◽  
Valerii Torokhov
Keyword(s):  
Mechanical Properties ◽  
Thermal Treatment ◽  
Mechanical Characteristics ◽  
Glass Fibers ◽  
Interfacial Interaction ◽  
Fiber Reinforced Composites ◽  
Reinforced Composites ◽  
Shear Tests ◽  
Matrix Interaction ◽  
Properties Of Composites

Interfacial interaction is one of the most important factors that affect the mechanical properties of the fiber reinforced composites. The effect of fabrics′ sizing removal from glass fibers’ surface by thermal treatment on the mechanical characteristics of polyethersulfone based composites at different fiber to polymer weight ratios was investigated. Three fiber to polymer weight ratios of 50/50, 60/40, and 70/30 were studied. Flexural and shear tests were carried out to illustrate the mechanical properties of the composites; the structure was studied using Fourier-transform infrared spectroscopy and scanning electron microscopy. It was shown that solution impregnation of glass fabrics with polyethersulfone before compression molding allows to achieve good mechanical properties of composites. The thermal treatment of glass fabrics before impregnation results in an increase in flexural and shear strength for all the composites due to the improvement of fiber–matrix interaction.

Impact-Resistant Polypropylene/Short Glass Fiber Composites with Far-Infrared Emission: Manufacturing Technique and Property Evaluation

2013 ◽  
Vol 365-366 ◽  
pp. 1148-1151 ◽  
Author(s):  
Jia Horng Lin ◽  
Zheng Yan Lin ◽  
Jin Mao Chen ◽  
Chen Hung Huang ◽  
Ching Wen Lou
Keyword(s):  
Mechanical Properties ◽  
Glass Fiber ◽  
Glass Fibers ◽  
Far Infrared ◽  
Infrared Emission ◽  
Infrared Emissivity ◽  
Short Glass Fiber ◽  
Property Evaluation ◽  
The Impact ◽  
Short Glass

This study produces the far-infrared emitting composites by using impact-resistant polypropylene, short glass fibers, and far-infrared masterbatches. The addition of short glass fiber and far-infrared masterbatches is then evaluated to determine their influence on the mechanical properties and far-infrared emissivity of the resulting composites. The experimental results show that with an increase in the content of short glass fibers, the tensile strength increases from 34 MPa to 56 MPa, the far-infrared emissivity increases from 0.85 to 0.93, but the impact strength decreases from 1037 J/m to 197 J/m, proving that the resulting composites have desired mechanical properties and far-infrared emission.

Glass Fiber/Waste Cotton Fabric Reinforced Hybrid Composites: Mechanical Investigations

2017 ◽  
Vol 263 ◽  
pp. 179-183 ◽  
Author(s):  
Mehmet Safa Bodur ◽  
Mustafa Bakkal ◽  
Karl Englund
Keyword(s):  
Mechanical Properties ◽  
Maleic Anhydride ◽  
Glass Fiber ◽  
Composite Structures ◽  
Natural Fiber ◽  
Hybrid Composites ◽  
Glass Fibers ◽  
Cotton Fibers ◽  
Reinforced Composites ◽  
Hybridization Effect

In this study, the hybridization effect on the mechanical properties of the natural fiber reinforced composites was investigated. For this purpose, glass fibers in different ratios of 2.5, 5 and 10 wt% were added in the polymer composites with cotton fibers at the ratios of 12.5 and 25 wt%. In order to have better interfacial bonding and increase the effectiveness of glass fiber on the mechanical properties, maleic anhydride coupling agent was added in the hybrid composite structures. At the end of the study, the best ratios of maleic anhydride, cotton and glass fiber for this kind composites were explored with respect to the economical and mechanical concerns. This study suggests that hybridization can be considered as most promising way to improve the mechanical properties for this novel composite materials.

scholarly journals Modelling of the degradation of mechanical properties of glass fiber reinforced composites (GFRP) due to environmental aging

2017 ◽  
Author(s):  
Παναγιώτα Κελβερκλόγλου
Keyword(s):  
Mechanical Properties ◽  
Control System ◽  
Glass Fiber ◽  
Air Conditioning ◽  
Life Prediction ◽  
Environmental Control ◽  
Fiber Reinforced Composites ◽  
Reinforced Composites ◽  
Glass Fiber Reinforced ◽  
Environmental Aging

Αντικείμενο της παρούσας Διατριβής είναι η ανάπτυξη μεθοδολογίας εκτίμησης χρόνου ζωής κατασκευών από ενισχυμένα με ίνες γυαλιού σύνθετα υλικά που λειτουργούν σε συνθήκες υγροθερμικής γήρανσης παρουσία μηχανικής φόρτισης και η εφαρμογή της μεθοδολογίας αυτής σε τμήμα του συστήματος κλιματισμού επιβατικών αεροσκαφών. Η εξέλιξη της τεχνολογίας απαιτεί την αναλυτική γνώση/μελέτη του υλικού από το οποίο αποτελείται μια κατασκευή και τη δομική ανάλυσή της κατασκευής, και προϋποθέτει συστημική προσέγγιση του προβλήματος. Αυτό κάνει την ανάλυση του συνολικού μηχανολογικού συστήματος δύσκολη αλλά εξαιρετικά ενδιαφέρουσα διαδικασία που ενσωματώνει πολυ-λειτουργικές εφαρμογές που αλληλεπιδρούν. Όλες οι σύγχρονες τεχνολογικές εφαρμογές βασίζονται σε μια πολύ καλά οργανωμένη συστημική συνεργασία των στοιχείων τους. Οι αεροπορικές κατασκευές είναι εξαιρετικό παράδειγμα της συστημικής προσέγγισης, όπου όλα τα επιμέρους συστήματα αλληλοεπιδρούν επιτυχώς. Το Environmental Control System (ECS) στα αεροσκάφη της πολιτικής αεροπορίας είναι πολύ σημαντικό υποσύστημα για την ασφάλεια και την άνεση των επιβατών. Χρησιμοποιείται για τον έλεγχο της ανακυκλοφορίας του αέρα και τη συμπίεση της καμπίνας του αεροσκάφους, και επομένως η ορθή λειτουργία του συστήματος αυτού είναι απαραίτητη σε όλη τη διάρκεια του προβλεπόμενου χρόνου ζωής του αεροσκάφους. Σκοπός της παρούσας διατριβής είναι να εκτιμηθεί ο χρόνος ζωής του Environmental Control System (ECS) με βάση διαφορετικούς παράγοντες που μπορούν να επηρεάσουν πολύ σημαντικά δομικά στοιχεία του Air Conditioning Pack (ACP - τμήματος του ECS)) όπως ο θάλαμος διάχυσης-εκκροής αέρα (plenum). Η μεθοδολογία αυτή βασίζεται στην υποβάθμιση ιδιοτήτων του υλικού της κατασκευής λόγω περιβαλλοντικής γήρανσης και έχει αναπτυχθεί με τέτοιο τρόπο ώστε να μπορεί να χρησιμοποιηθεί και σε διαφορετικές εφαρμογές/κατασκευές. Η διαδικασία βασίζεται αρχικά στην περιγραφή και τον χαρακτηρισμό των υλικών από τα οποία είναι κατασκευασμένο το plenum. Με βάση πειραματικά δεδομένα συμπεριφοράς του σύνθετου υλικού σε συνθήκες περιβαλλοντικής γήρανσης έχει αναπτυχθεί μια εφαρμογή μέσω της γλώσσας προγραμματισμού Python, με σκοπό να προβλέψει/συσχετίσει το ποσοστό απορροφησης υγρασίας, με την υποβάθμιση ιδιοτήτων, τη διόγκωση (swelling), την ανάπτυξη επιφανειακής τραχύτητας, την ανάπτυξη υγροθερμικών τάσεων και την υποβάθμιση της αντοχής του υλικού. Αυτή η εφαρμογή που στην παρούσα διατριβή καλύπτει το υλικό κατασκευής του air conditioning plenum, μπορεί να χρησιμοποιηθεί και από άλλες δομές όπου το βασικό υλικό της κατασκευής είναι πολυμερές ενισχυμένο με ίνες γυαλιού και χρησιμοποιείται για τον προσδιορισμό της προοδευτικής ανάπτυξης της βλάβης ως μοντέλο συμπεριφοράς του υλικού. Η προσέγγιση που έχει επιλεγεί για τη μελέτη της υγροθερμικής γήρανσης των συνθέτων υλικών περιλαμβάνει την υποβάθμιση των μηχανικών ιδιοτήτων και της τάσης αστοχίας του υλικού ως συνάρτηση της θερμοκρασίας και του χρόνου έκθεσης και με τον τρόπο αυτό εισάγει μια μεθοδολογία πρόβλεψης χρόνου ζωής της κατασκευής (Life Prediction Methodology). Όμως την ίδια στιγμή επειδή τα φορτία επάγονται στην κατασκευή από τη ροή του αέρα εντός της κατασκευής και τις στηρίξεις και η απορροφούμενη υγρασία μεταβάλλει τη γεωμετρία της κατασκευής και την τραχύτητα της επιφάνειας του σύνθετοιυ υλικού τα επαγόμενα φορτία μεταβάλλονται επί το δυσμενέστερο. Παράλληλα μεταβάλλεται και το θερμοκρασιακό πεδίο στο οποίο εκτίθενται η κατασκευή. Επομένως στο πλαίσιο της παρούσας Διδακτορικής Διατριβής έχει μελετηθεί η υγροθερμική γήρανση των συνθέτων υλικών, αλλά το επιλυόμενο πρόβλημα κατά την εφαρμογή της προτεινόμενης μεθοδολογίας λαμβάνει υπόψη του τη μεταβολή των μηχανικών και θερμικών φορτίων στα οποία εκτίθενται η κατασκευή κατά τη διάρκεια της λειτουργίας της σε συνθήκες υγροθερμικής γήρανσης. Προτείνεται ένα ολοκληρωμένο μοντέλο προσέγγισης της διάρκειας ζωής και της τελικής αστοχίας της κατασκευής με την εφαρμογή πρόβλεψης διάρκειας ζωής, που βασίζεται στην ανάλυση της κατασκευής, στο πλαίσιο των μεταβολών που έχουν περιγραφεί ανωτέρω.

Sign in / Sign up

Export Citation Format

Share Document