Applicability of interface spring and interphase models in micromechanics for predicting effective stiffness of polymer-matrix nanocomposite

材料科学 复合材料 微观力学 相间 刚度 纳米复合材料 代表性基本卷 聚合物纳米复合材料 基质(化学分析) 聚合物 弹性(物理) 多尺度建模 弹性模量 复合数 粘弹性 分子动力学 体积分数 有限元法
作者
Sangryun Lee,Jiyoung Jung,Seunghwa Ryu
出处
期刊:Extreme Mechanics Letters [Elsevier BV]
卷期号:49: 101489-
标识
DOI:10.1016/j.eml.2021.101489
摘要

Abstract Using a multiscale modeling framework that combines molecular dynamics (MD) simulation and micromechanics-based homogenization method, the effective elastic properties of polymer-matrix nanocomposites are predicted for a wide range of interfacial bond stiffness (energy). We consider the homogenization method with two interface models, the interface spring model and interphase model, to account for the interfacial effect, and test the validity of both models by comparing them to the finite element analyses. We then calculate the bulk moduli of Nylon6 (matrix)–SiC (nanoparticle) nanocomposite using MD simulations by varying the interfacial bond stiffness and size of the SiC nanoparticle. By comparing the bulk moduli from MD simulations with the theoretical predictions from the homogenization method, we find the interfacial bond stiffness range within which each interfacial model is relevant. We also investigate and explain the effect of particle size on the effective material properties at different interfacial bond stiffnesses. The effect of interphase and interfacial imperfection (damage) observed from the MD simulation on the effective properties are analyzed. Finally, we predict the effective properties of the Nylon6-SiC nanocomposite by varying the level of SiC particle agglomeration and study how the effect of agglomeration changes over the interfacial bond stiffness.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
曾志伟完成签到,获得积分10
1秒前
追寻的续完成签到 ,获得积分10
2秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
3秒前
活泼的大船完成签到,获得积分10
7秒前
OeO完成签到 ,获得积分10
8秒前
小学生学免疫完成签到 ,获得积分10
9秒前
jh完成签到 ,获得积分10
13秒前
Ander完成签到 ,获得积分10
14秒前
jin完成签到,获得积分10
15秒前
16秒前
tian完成签到,获得积分10
17秒前
MrChew完成签到 ,获得积分10
18秒前
兴奋的定帮完成签到 ,获得积分0
21秒前
tian发布了新的文献求助10
23秒前
吉祥高趙完成签到 ,获得积分10
23秒前
顺心醉蝶完成签到 ,获得积分10
23秒前
清脆愫完成签到 ,获得积分10
25秒前
留胡子的火完成签到,获得积分10
26秒前
时笙完成签到 ,获得积分10
32秒前
jake完成签到,获得积分10
34秒前
羽化成仙完成签到 ,获得积分10
36秒前
Alone离殇完成签到 ,获得积分10
36秒前
干净山彤完成签到 ,获得积分10
37秒前
鲁路修完成签到,获得积分10
37秒前
huangrui完成签到 ,获得积分10
39秒前
kanong完成签到,获得积分0
42秒前
WW完成签到 ,获得积分10
46秒前
量子星尘发布了新的文献求助30
47秒前
firefly完成签到 ,获得积分10
48秒前
llll完成签到 ,获得积分10
51秒前
蓝桉完成签到 ,获得积分10
53秒前
研友_Z1eDgZ完成签到,获得积分10
57秒前
Amandar完成签到,获得积分10
58秒前
喻雷完成签到 ,获得积分10
58秒前
lilaccalla完成签到 ,获得积分10
1分钟前
舒适的天奇完成签到 ,获得积分10
1分钟前
如意2023完成签到 ,获得积分10
1分钟前
情怀应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
1分钟前
田様应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
高分求助中
【提示信息,请勿应助】关于scihub 10000
The Mother of All Tableaux: Order, Equivalence, and Geometry in the Large-scale Structure of Optimality Theory 3000
Social Research Methods (4th Edition) by Maggie Walter (2019) 2390
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
北师大毕业论文 基于可调谐半导体激光吸收光谱技术泄漏气体检测系统的研究 390
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 370
Robot-supported joining of reinforcement textiles with one-sided sewing heads 360
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4008738
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3548380
关于积分的说明 11298823
捐赠科研通 3283051
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1810290
邀请新用户注册赠送积分活动 885976
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 811218