В’язкопружні характеристики наповнених поліуретанових ауксетиків
DOI:
https://doi.org/10.15330/pcss.22.2.328-335Ключові слова:
полімерний ауксетик, поздовжня та поперечна хвилі, коефіцієнт Пуассона, в’язкопружні модулі деформації, тангенс кута механічних втрат, комплексна густина середовища, явище резонансуАнотація
У роботі представлені експериментальні значення швидкостей поширення поздовжніх і поперечних ультразвукових хвиль та коефіцієнтів їх поглинання, отриманих за допомогою імпульсного імерсійного методу у зразках металонаповнених полімерних ауксетиків з поліуретановою матрицею. На основі отриманих результатів визначені коефіцієнт Пуассона, дійні та уявні частини комплексних динамічних модулів пружності (модуля Юнга, модуля зсуву, модуля об’ємної деформації) і тангенс кута механічних втрат для поздовжніх, поперечних та об’ємних деформацій. Проаналізовані в’язкопружні властивості наповнених поліуретанових ауксетиків на основі різних теоретичних підходів. Для пояснення від’ємних значень коефіцієнта Пуассона для таких систем використана модель наповненого полімеру з критичним вмістом наповнювача та моделі деформацій ауксетиків. Визначено структурні параметри цих моделей для наповнених поліуретанових ауксетиків. Моделювання таких систем з масивними вузлами, що здатні поглинати та розсіювати ультразвукові хвилі, дозволило розглядати їх як матеріали з комплексною густиною. Показано, що при певних співвідношеннях параметрів хвилі і структурно-механічних властивостей середовища проявляються резонансні ефекти при коливаннях частинок наповнювача як включень в цілому.
Посилання
N. Novak, M. Borovinsek, M. Vesenjak, C. Körner, S. Tanaka, K. Hokamoto, Z. Ren, Phys. Status Solidi B 256(1), 1800040 (2019); https://doi.org/10.1002/pssb.201800040.
Z. Wang, H. Hu, Textile Research Journal 84(15), 1600 (2014); https://doi.org/10.1177%2F0040517512449051.
R. Magalhaes, P. Subramani, T. Lisner, S. Rana, B. Ghiassi, R. Fangueiro, D.V. Oliveira, P.B. Lourenco, Composites Part A: Applied Science and Manufacturing 87, 86 (2016); https://doi.org/10.1016/j.compositesa.2016.04.020.
J. Ou, Z. Ma, J. Peters, S. Dai, N. Vlavianos, H. Ishii, Computers & Graphics 75, 72 (2018); https://doi.org/10.1016/j.cag.2018.06.003.
K.W. Wojciechowski, F. Scarpa, J.N. Grima, A. Alderson, Phys. Status Solidi B 256, 1800736 (2019); https://doi.org/10.1002/pssb.201800736.
J.-W. Jiang, S.Y. Kim, H.S. Park, Applied Physics Reviews 3(4), 041101 (2016); https://doi.org/10.1063/1.4964479.
M.D. Raranskyi, V.N. Balazyuk, М.М. Gunyko, F.Ya. Struk, Easten-European Journal of Enterprise Technologies 5(5), 18 (2015); https://doi.org/10.15587/1729-4061.2015.51345.
X. Ren, X. Zhang, Y. Xie, Chinese Journal of Theoretical and Applied Mechanics 51(3), 656 (2019); https://doi.org/10.6052/0459-1879-18-381.
Y.K. Yi, R. Sharston, D. Barakat. Auxetic, J. of Facade Design and Engineering 7(1), 063 (2019); https://doi.org/10.7480/jfde.2019.1.2620.
C. Thill, J. Etches, I. Bond, K. Potter, P. Weaver, The Aeronautical Journal 112(1129), 117 (2008); https://doi.org/10.1017/S0001924000002062.
O. Duncan, T. Shepherd, Ch. Moroney, L. Foster, P.D. Venkatraman, K. Winwoo, T. Allen, A. Alderson, Applied Sciences 8(6), 941 (2018); https://doi.org/10.3390/app8060941.
R. Naboni, L. Mirante, XIX Congresso da Sociedade Ibero-americana de Gráfica Digital (2015) p.129; https://doi.org/10.5151/despro-sigradi2015-30268.
B. Brandel, R.S. Lakes, J. Materials Science 36(24), 5885 (2001); https://doi.org/10.1023/A:1012928726952.
Y. Liu, H. Hu, Scientific Research and Essays 5(10), 1052 (2010); https://doi.org/10.5897/SRE.9000104.
B. Moore, T. Jaglinski, D.S. Stone, R.S. Lakes, Cellular Polymers 26(1), 1 (2007); https://doi.org/10.1177%2F026248930702600101.
S.K. Bhullar, e-Polymers 15(4), 205 (2015); https://doi.org/10.1515/epoly-2014-0193.
Y.T. Yao, K.L. Alderson, A. Alderson, Cellulose 23(6), 3429 (2016); https://doi.org/10.1007/s10570-016-1069-9.
E.P. Degabriele, D. Attard, J.N. Grima-Cornish, R. Caruana-Gauci, R. Gatt, K.E. Evans, J.N. Grima, Phys. Status Solidi B 256(1), 1800572 (2019); https://doi.org/10.1002/pssb.201800572.
J.N. Grima, D. Attard, B. Ellul, R. Gatt, Cellular Polymers 30(6), 287 (2011); https://doi.org/10.1177%2F026248931103000602.
Y.-C. Wang, R.S. Lakes, A. Butenhoff, Cellular Polymers 20(4), 373 (2001); https://doi.org/10.1177%2F026248930102000601.
A. Cornillea, S. Dworakowskab, D. Bogdalb, B. Boutevina, S. Caillol, European Polymer Journal 66, 129 (2015); https://doi.org/10.1016/j.eurpolymj.2015.01.034.
T. Lee, R.S. Lakes, Journal of Materials Science 32, 2397 (1997) https://doi.org/10.1023/A:1018557107786.
E.O. Martz, R.S. Lakes, J.B. Park, Cell. Polym. 15, 349 (1996).
F. Scarpa, J. Giacomin, Y. Zhang, P. Pastorino, Cellular Polymers 24(5), 253 (2005); https://doi.org/10.1177%2F026248930502400501.
F. Scarpa, J.R. Yates, L.G. Ciffo, S. Patsias, Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part C: Journal of Mechanical Engineering Science 216(12), 1153 (2002) https://doi.org/10.1243%2F095440602321029382.
T. Lee, R.S. Lakes, Journal of Materials Science 32, 2397 (1997); https://doi.org/10.1023/A:1018557107786.
T. M. Shevchuk, M. A. Bordyuk, V. V. Krivtsov, and V. A. Mashchenko, Metallofiz. Noveishie Tekhnol. 42 (9), 1293 (2020); https://doi.org/10.15407/mfint.42.09.1293.
B.S. Kolupaev, Yu.S. Lypatov, V.Y. Nykytchuk, N.A. Bordyuk, O.M. Voloshyn, Inzh.-Fiz. Zhurnal 69(5), 726 (1996).
N.A. Bordyuk, S.M. Gusakovskii, S.N. Ivashchuk, B.S. Kolupaev, Acoustical Physics 44(1), 15 (1998).
N.A. Bordyuk, S.N. Ivanishchuk, B.S. Kolupaev, Yu.S. Lipatov, Polymer Science, Series A 39(12), 1295 (1997).
J.J. Rushchitsky, Mathematical Modeling and Computing 1(1), 97 (2014); http://nbuv.gov.ua/UJRN/mmc_2014_1_1_10.
B.S. Kolupayev, N.A. Bordyuk, Polymer Science U.S.S.R. 23(7), 1652 (1981) https://doi.org/10.1016/0032-3950(81)90401-9.
T.-Ch. Lim, Materials 12(3), 429 (2019); https://doi.org/10.3390/ma12030429.
R.V. Viktorov, V.V. Tyutekin, Acoustic Journal 44 (3), 3331 (1998).
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
