Numerical–Experimental Analysis toward the Strain Rate Sensitivity of 3D-Printed Nylon Reinforced by Short Carbon Fiber
Notice bibliographique
Résumé
Despite the application of the Additive Manufacturing process and the ability of parts’ construction directly from a 3D model, particular attention should be taken into account to improve their mechanical characteristics. In this paper, we present the effect of individual process variables and the strain-rate sensitivity of Onyx (Nylon mixed with chopped carbon fiber) manufactured by Fused Filament Fabrication (FFF), using both experimental and simulation manners. The main objective of this paper is to present the effect of the selected printing parameters (print speed and platform temperature) and the sensitivity of the 3D-printed specimen to the strain rate during tensile behavior. A strong variation of tensile behavior for each set of conditions has been observed during the quasi-static tensile test. The variation of 40 °C in the platform temperature results in a 10% and 11% increase in Young’s modulus and tensile strength, and 8% decrease in the failure strain, respectively. The variation of 20 mm·s−1 in print speed results in a 14% increase in the tensile strength and 11% decrease in the failure strain. The individual effect of process variables is inevitable and affects the mechanical behavior of the 3D-printed composite, as observed from the SEM micrographs (ductile to brittle fracture). The best condition according to their tensile behavior was chosen to investigate the strain rate sensitivity of the printed specimens both experimentally and using Finite Element (FE) simulations. As observed, the strain rate clearly affects the failure mechanism and the predicted behavior using the FE simulation. Increase in the elongation speed from 1 mm·min−1 to 100 mm·min−1, results in a considerable increase in Young’s modulus. SEM micrographs demonstrated that although the mechanical behavior of the material varied by increasing the strain rate, the failure mechanism altered from ductile to brittle failure.
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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 | 0,001 | 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) | 0,001 | 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 ».