Published January 1, 2022
| Version v1
Publication
Open
Modeling of the effective and macroscopic ageing behavior of viscoelastic composite materials
- 1. Abdelmalek Essaâdi University
- 2. Mohammed V University
- 3. École Normale Supérieure de l'Enseignement Technique de Mohammedia
- 4. Jeddah University
Description
In this work, a mathematical modeling is developed to estimate the ageing macroscopic response and effective behavior of viscoelastic composites. The modeling is developed directly in time domain by considering the Volterra tensorial integral product describing the local behavior and governing equations. The ageing dynamic Green's tensor is introduced in order to solve the partial differential equations for the time dependent displacement and make the transition between local and macroscopic fields. The localization tensor making the scale transition is obtained through using the heterogeneity problem and the Mori-Tanaka mean field approach. Once this step is completed, averaging techniques are used to derive the effective ageing behavior of viscoelastic composites. To compute the macroscopic response and the effective behavior a numerical scheme is used. Numerical results are presented with respect to the shape and volume fraction of inclusions and for different ageing viscoelastic composites.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
في هذا العمل، يتم تطوير نمذجة رياضية لتقدير الاستجابة العيانية القديمة والسلوك الفعال للمركبات اللزجة المرنة. يتم تطوير النمذجة مباشرة في المجال الزمني من خلال النظر في منتج فولتيرا التينسيوريال المتكامل الذي يصف السلوك المحلي والمعادلات الحاكمة. يتم إدخال موتر Green الديناميكي المتقادم من أجل حل المعادلات التفاضلية الجزئية للإزاحة المعتمدة على الوقت وإجراء الانتقال بين الحقول المحلية والماكروسكوبية. يتم الحصول على موتر التوطين الذي يقوم بانتقال المقياس من خلال استخدام مشكلة عدم التجانس والنهج الميداني المتوسط لموري- تاناكا. بمجرد الانتهاء من هذه الخطوة، يتم استخدام تقنيات المتوسط لاشتقاق سلوك الشيخوخة الفعال للمركبات اللزجة المرنة. لحساب الاستجابة العيانية والسلوك الفعال، يتم استخدام مخطط رقمي. يتم تقديم نتائج عددية فيما يتعلق بشكل وحجم جزء من الشوائب وللمركبات اللزجة المرنة المختلفة.Translated Description (French)
Dans ce travail, une modélisation mathématique est développée pour estimer la réponse macroscopique au vieillissement et le comportement effectif des composites viscoélastiques. La modélisation est développée directement dans le domaine temporel en considérant le produit intégral tensoriel de Volterra décrivant le comportement local et gouvernant les équations. Le tenseur de Green dynamique de vieillissement est introduit afin de résoudre les équations aux dérivées partielles pour le déplacement dépendant du temps et faire la transition entre les champs locaux et macroscopiques. Le tenseur de localisation réalisant la transition d'échelle est obtenu en utilisant le problème d'hétérogénéité et l'approche du champ moyen Mori-Tanaka. Une fois cette étape terminée, des techniques de moyennage sont utilisées pour dériver le comportement de vieillissement efficace des composites viscoélastiques. Pour calculer la réponse macroscopique et le comportement effectif, un schéma numérique est utilisé. Les résultats numériques sont présentés en ce qui concerne la forme et la fraction volumique des inclusions et pour différents composites viscoélastiques vieillissants.Translated Description (Spanish)
En este trabajo se desarrolla una modelización matemática para estimar la respuesta macroscópica al envejecimiento y el comportamiento efectivo de los composites viscoelásticos. El modelado se desarrolla directamente en el dominio del tiempo al considerar el producto integral tensorial de Volterra que describe el comportamiento local y las ecuaciones gobernantes. El tensor dinámico de envejecimiento de Green se introduce con el fin de resolver las ecuaciones diferenciales parciales para el desplazamiento dependiente del tiempo y realizar la transición entre los campos locales y macroscópicos. El tensor de localización que hace la transición de escala se obtiene mediante el uso del problema de heterogeneidad y el enfoque de campo medio de Mori-Tanaka. Una vez completado este paso, se utilizan técnicas de promediado para derivar el comportamiento de envejecimiento efectivo de los compuestos viscoelásticos. Para calcular la respuesta macroscópica y el comportamiento efectivo se utiliza un esquema numérico. Los resultados numéricos se presentan con respecto a la forma y la fracción de volumen de las inclusiones y para diferentes compuestos viscoelásticos de envejecimiento.Files
matecconf_3mce22_01001.pdf.pdf
Files
(24 Bytes)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:7624dcbc096921e31a1da610e19a546e
|
24 Bytes | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- نمذجة سلوك الشيخوخة الفعال والماكروسكوبي للمواد المركبة اللزجة المرنة
- Translated title (French)
- Modélisation du comportement efficace et macroscopique au vieillissement des matériaux composites viscoélastiques
- Translated title (Spanish)
- Modelado del comportamiento de envejecimiento efectivo y macroscópico de materiales compuestos viscoelásticos
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W4312876735
- DOI
- 10.1051/matecconf/202237101001
References
- https://openalex.org/W1993396917
- https://openalex.org/W2028648731
- https://openalex.org/W2051154874
- https://openalex.org/W2051835964
- https://openalex.org/W2060425790
- https://openalex.org/W2080317802
- https://openalex.org/W2115857710
- https://openalex.org/W2803616126