The Effect of Internal Gas Pressure on the Compression Properties of Natural Rubber Foams
Notice bibliographique
Résumé
This study explores the effect of internal gas pressure (P) on closed-cell natural rubber (NR) foams. Three key factors are analyzed using a 3D model during uniaxial compression: (1) the initial gas pressure (P0 = 1, 2, and 3 atm) inside the cells, (2) different cell sizes (D = 0.1, 0.2, 0.3, and 0.4 mm in diameter), and (3) the presence of defects (holes in the cell walls) in terms of their sizes (d = 0.07 to 0.1 mm). The findings reveal a negative relationship between the initial gas pressure and the relative internal gas pressure (α = P/P0) and a direct correlation with stress during compression. For instance, a change from 1 to 3 atm of the initial internal gas pressure results in a 158% decrease in α with only a 3% increase in stress. Larger cell sizes contribute to higher α but lower stress levels during compression. Changing the cell size from 0.1 to 0.4 mm generates a 27% increase in α but a 45% drop in stress. An analysis of hole sizes (cell connection) indicates that larger holes result in higher relative internal gas pressure, while smaller holes lead to higher stress levels because of more flow restriction. For example, increasing the hole size from 0.07 to 0.1 mm leads to an 8% higher α but a 32% stress reduction. These findings highlight the significant effect of the internal gas pressure inside the cells in determining the mechanical properties of rubber foams, which are generally neglected. The results also provide useful insights for better material design and different industrial applications. This study also generates predictive models to understand the relationships between stress, strain, initial gas pressure, cell size, and defects (holes/connections), enabling the production of tailor-made rubber foams by controlling their mechanical behavior.
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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) | 0,000 | 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 ».