Experimental and Finite Element Simulation of Polyolefin Elastomer Foams Using Real 3D Structures: Effect of Foaming Agent Content
Notice bibliographique
Résumé
In this study, polyolefin elastomer (POE) foams were prepared without any curing agent using a single-step foaming technique. The effect of azodicarbonamide (ADC) content as a chemical foaming agent on the foams’ morphology and mechanical properties was studied using scanning electron microscopy (SEM), mechanical properties (tension and compression) and hardness. The results showed that increasing the ADC content from 2 to 3, 4 and 5 phr (parts per hundred rubber) decreased the foam density from 0.75 to 0.71, 0.65 and 0.61 g/cm3, respectively. The morphological analysis revealed that increasing the ADC content from 2 to 4 phr produced smaller cell sizes from 153 to 109 µm (29% lower), but a higher cell density from 103 to 591 cells/mm3 (470% higher). However, using 5 phr of ADC led to a larger cell size (148 µm) and lower cell density (483 cells/mm3) due to cell coalescence. The tensile modulus, strength at break, elongation and hardness properties continuously decreased by 28%, 21%, 16% and 14%, respectively, with increasing ADC content (2 to 5 phr). On the other hand, the compressive properties, including elastic modulus and compressive strength, increased by 20% and 64%, respectively, with increasing ADC content (2 to 5 phr). The tensile and compression tests revealed that the former is more dependent on foam density (foaming ratio), while the latter is mainly controlled by the cellular structure (cell size, cell density and internal gas pressure). In addition, 2D SEM images were used to simulate the foams’ real 3D structure, which was used in finite element methods (FEM) to simulate the stress–strain behavior of the samples at two levels: micro-scale and macro-scale. Finally, the FEM results were compared to the experimental data. Based on the information obtained, a good agreement between the macro-scale stress–strain behavior generated by the FEM simulations and experimental data was obtained. While the FEM results showed that the sample with 3 phr of ADC had the lowest micro-scale stress, the sample with 5 phr had the highest micro-scale stress due to smaller and larger cell sizes, respectively.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».