Nano-level Damage Characterization of Graphene/Polymer Cohesive Interface under Tensile Separation
Identifikátory výsledku
Kód výsledku v IS VaVaI
<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F46747885%3A24620%2F19%3A00006627" target="_blank" >RIV/46747885:24620/19:00006627 - isvavai.cz</a>
Výsledek na webu
<a href="https://www.mdpi.com/2073-4360/11/9/1435" target="_blank" >https://www.mdpi.com/2073-4360/11/9/1435</a>
DOI - Digital Object Identifier
<a href="http://dx.doi.org/10.3390/polym11091435" target="_blank" >10.3390/polym11091435</a>
Alternativní jazyky
Jazyk výsledku
angličtina
Název v původním jazyce
Nano-level Damage Characterization of Graphene/Polymer Cohesive Interface under Tensile Separation
Popis výsledku v původním jazyce
The mechanical behavior of graphene/polymer interfaces in the graphene-reinforced epoxy nanocomposite is one of the factors that dictates the deformation and damage response of the nanocomposites. In this study, hybrid molecular dynamic (MD) and finite element (FE) simulations of a graphene/polymer nanocomposite are developed to characterize the elastic-damage behavior of graphene/polymer interfaces under a tensile separation condition. The MD results show that the graphene/epoxy interface behaves in the form of elastic-softening exponential regressive law. The FE results verify the adequacy of the cohesive zone model in accurate prediction of the interface damage behavior. The graphene/epoxy cohesive interface is characterized by normal stiffness, tensile strength, and fracture energy of 5 × 10−8 (aPa·nm−1), 9.75 × 10−10 (nm), 2.1 × 10−10 (N·nm−1) respectively, that is followed by an exponential regressive law with the exponent, α = 7.74. It is shown that the commonly assumed bilinear softening law of the cohesive interface could lead up to 55% error in the predicted separation of the interface.
Název v anglickém jazyce
Nano-level Damage Characterization of Graphene/Polymer Cohesive Interface under Tensile Separation
Popis výsledku anglicky
The mechanical behavior of graphene/polymer interfaces in the graphene-reinforced epoxy nanocomposite is one of the factors that dictates the deformation and damage response of the nanocomposites. In this study, hybrid molecular dynamic (MD) and finite element (FE) simulations of a graphene/polymer nanocomposite are developed to characterize the elastic-damage behavior of graphene/polymer interfaces under a tensile separation condition. The MD results show that the graphene/epoxy interface behaves in the form of elastic-softening exponential regressive law. The FE results verify the adequacy of the cohesive zone model in accurate prediction of the interface damage behavior. The graphene/epoxy cohesive interface is characterized by normal stiffness, tensile strength, and fracture energy of 5 × 10−8 (aPa·nm−1), 9.75 × 10−10 (nm), 2.1 × 10−10 (N·nm−1) respectively, that is followed by an exponential regressive law with the exponent, α = 7.74. It is shown that the commonly assumed bilinear softening law of the cohesive interface could lead up to 55% error in the predicted separation of the interface.
Klasifikace
Druh
J<sub>imp</sub> - Článek v periodiku v databázi Web of Science
CEP obor
—
OECD FORD obor
20505 - Composites (including laminates, reinforced plastics, cermets, combined natural and synthetic fibre fabrics; filled composites)
Návaznosti výsledku
Projekt
<a href="/cs/project/EF16_025%2F0007293" target="_blank" >EF16_025/0007293: Modulární platforma pro autonomní podvozky specializovaných elektrovozidel pro dopravu nákladu a zařízení</a><br>
Návaznosti
P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)
Ostatní
Rok uplatnění
2019
Kód důvěrnosti údajů
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Údaje specifické pro druh výsledku
Název periodika
Polymers
ISSN
2073-4360
e-ISSN
—
Svazek periodika
11
Číslo periodika v rámci svazku
9
Stát vydavatele periodika
CH - Švýcarská konfederace
Počet stran výsledku
16
Strana od-do
1-16
Kód UT WoS článku
000489104300061
EID výsledku v databázi Scopus
2-s2.0-85071944226