Strain Rate Dependent Deformation and Strength Modeling of a Polymer Matrix Composite Utilizing a Micromechanics Approach

Sprache: Englisch

Verlag: Creative Media Partners, LLC Mai 2025, 2025

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Neuware - Potential gas turbine applications will expose polymer matrix composites to very high strain rate loading conditions, requiring an ability to understand and predict the material behavior under extreme conditions. Specifically, analytical methods designed for these applications must have the capability of properly capturing the strain rate sensitivities and nonlinearities that are present in the material response. The Ramaswamy-Stouffer constitutive equations, originally developed to analyze the viscoplastic deformation of metals, have been modified to simulate the nonlinear deformation response of ductile, crystalline polymers. The constitutive model is characterized and correlated for two representative ductile polymers. Fiberite 977-2 and PEEK, and the computed results correlate well with experimental values. The polymer constitutive equations are implemented in a mechanics of materials based composite micromechanics model to predict the nonlinear, rate dependent deformation response of a composite ply. Uniform stress and uniform strain assumptions are applied to compute the effective stresses of a composite unit cell from the applied strains. The micromechanics equations are successfully verified for two polymer matrix composites. IM7/977-2 and AS4/PEEK. The ultimate strength of a composite ply is predicted with the Hashin failure criteria that were implemented in the composite micromechanics model. The failure stresses of the two composite material systems are accurately predicted for a variety of fiber orientations and strain rates. The composite deformation model is implemented in LS-DYNA, a commercially available transient dynamic explicit finite element code. The matrix constitutive equations are converted into an incremental form, and the model is implemented into LS-DYNA through the use of a user defined material subroutine. The deformation response of a bulk polymer and a polymer matrix composite are predicted by finite element analyses.…

Bestandsnummer des Verkäufers 9781025154237

Titel
Strain Rate Dependent Deformation and Strength Modeling of a Polymer Matrix Composite Utilizing a Micromechanics Approach
Autor
Robert K Goldberg
Verlag
Creative Media Partners, LLC Mai 2025
Erscheinungsjahr
2025
Zustand
Neu
Einband
Buch
Sprache
Englisch
ISBN-10
1025154231
ISBN-13
9781025154237
Artikelgewicht
304 Gramm
Abmessungen
234x156x6 mm

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