MARC

 008250123s2024        us                              c    eng  d
■001000017161525
■00520250211151408
■006m          o    d                
■007cr#unu||||||||
■020    ▼a9798342104524
■035    ▼a(MiAaPQ)AAI31285277
■035    ▼a(MiAaPQ)25366066
■040    ▼aMiAaPQ▼cMiAaPQ
■0820  ▼a600
■1001  ▼aWei,  Qingxuan.
■24513▼aAn  Integrated  Constitutive  Modeling  Approach  to  Predicting  Deformation  Response  of  Dry  Fabrics  and  Prepregs  Under  Processing  Conditions
■260    ▼a[Sl]▼bPurdue  University▼c2024
■260  1▼aAnn  Arbor▼bProQuest  Dissertations  &  Theses▼c2024
■300    ▼a139  p
■500    ▼aSource:  Dissertations  Abstracts  International,  Volume:  86-04,  Section:  B.
■500    ▼aAdvisor:  Zhang,  Dianyun.
■5021  ▼aThesis  (Ph.D.)--Purdue  University,  2024.
■520    ▼aDefects  in  composite  manufacturing  often  lead  to  compromised  structural  integrity  and  reduced  performance  of  the  final  product.  A  robust  constitutive  modeling  framework  is  needed  to  efficiently  and  accurately  predict  the  deformation  responses  of  dry  fabrics  and  pre-impregnated  fibers,  paving  the  way  for  defect  simulation.  This  thesis  presents  a  comprehensive  study  on  the  development  and  application  of  a  novel  constitutive  model  of  fabric  preforms  and  pre-impregnated  fibers  during  composite  manufacturing  processes.This  work  proposes  an  integrated  constitutive  study  for  textile  fabrics  in  the  aspects  of  mesoscale  tow  and  macroscale  fabric  behavior.  First,  a  textile  architecture-based  discrete  modeling  approach  was  developed  to  predict  and  visualize  fiber  tow  and  fabric  deformation.  The  fabrics  consist  of  interlacing  virtual  fiber  tows  which  are  represented  by  Timoshenko  beams  joined  by  translational  and  rotational  springs  and  rotary  dashpots,  which  are  used  to  capture  the  energy  dissipation  during  in-plane  shear  deformation.  Second,  an  anisotropic  hyper-viscoelastic  model  was  developed  using  the  strain  energy  density  function  of  a  homogenized  unit  cell  to  predict  the  fabric  deformation  as  a  continuous  field.  A  Maxwell  model  consisting  of  one  Maxwell  element  and  an  additional  spring  is  used  to  consider  the  nonequilibrium  stresses  generated  during  in-plane  shear,  transverse  shear,  and  through-thickness  compaction  deformations.  Both  approaches  were  experimentally  characterized  and  applied  to  a  hemisphere  draping  model  in  the  commercial  Finite  Element  Analysis  (FEA)  software,  Abaqus,  to  demonstrate  the  predictive  capabilities.Then,  the  robust  hyper-viscoelastic  model  is  extended  to  predict  prepreg  compaction  and  bending  behavior.  In  the  compaction  aspect,  a  coupling  term  of  energy  that  captures  the  effect  of  squeezing  flow  and  a  highly  nonlinear  transverse  compression  energy  are  proposed  to  predict  the  compaction  response  of  prepreg  with  liquid  and  rubbery  resin.  The  viscoelastic  parameters  were  characterized  by  a  Computational  Fluid  Dynamics  (CFD)  model  for  liquid  resin  and  a  discrete  micromechanics  model  for  rubbery  resin.  The  method  was  applied  to  stepwise  compaction  simulation  at  different  temperatures  in  Abaqus  and  compared  to  experiments  for  validation.  In  the  bending  aspect,  the  effective  shear  modulus  is  expressed  as  a  function  of  the  second-order  gradient  of  deformation.  Modeling  parameters  were  characterized  by  an  analytical  model  that  captures  the  underlying  fiber  and  matrix  deformation  mechanism.  Parametric  study  was  conducted  to  illustrate  the  influence  of  each  parameter  and  the  capability  to  enhance  the  accuracy  of  bending  prediction.
■590    ▼aSchool  code:  0183.
■650  4▼aFriction
■650  4▼aBehavior
■650  4▼aShear  tests
■650  4▼aPermeability
■650  4▼aCarbon
■650  4▼aPorous  materials
■650  4▼aEnergy  dissipation
■650  4▼aDeformation
■650  4▼aViscoelasticity
■650  4▼aMechanics
■650  4▼aBoundary  conditions
■650  4▼aGeometry
■650  4▼aShear  strain
■650  4▼aTextiles
■650  4▼aComposite  materials
■650  4▼aIndustrial  engineering
■650  4▼aMaterials  science
■650  4▼aMathematics
■650  4▼aTextile  research
■690    ▼a0346
■690    ▼a0546
■690    ▼a0794
■690    ▼a0405
■690    ▼a0994
■71020▼aPurdue  University.
■7730  ▼tDissertations  Abstracts  International▼g86-04B.
■790    ▼a0183
■791    ▼aPh.D.
■792    ▼a2024
■793    ▼aEnglish
■85640▼uhttp://www.riss.kr/pdu/ddodLink.do?id=T17161525▼nKERIS▼z이  자료의  원문은  한국교육학술정보원에서  제공합니다.

미리보기

내보내기

chatGPT토론

Ai 추천 관련 도서