A multi-scale model for interlayer fracture behavior of FDM-printed short fiber reinforced polymers
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Notice bibliographique
Résumé
It is well-known that the interlayer fracture property plays a significant role in the structural integrity of composite parts, especially fused deposition modeling (FDM) printed ones. However, there is still uncertainty in evaluating fracture mechanics due to the lack of commonly accepted standards suitable for the highly anisotropic and inhomogeneous material properties. In this context, a multiscale prediction model for the fracture toughness and crack propagation of FDM-printed short fiber reinforced polymers (FDM-SFRPs) is presented. Firstly, effective elastic properties of FDM-SFRPs are estimated based on the microstructure characterization and a two-step homogenization scheme. Secondly, a three-dimensional (3D) numerical model with anisotropic material properties is developed, by which the fracture toughness can be calculated using J-integral. Lastly, by incorporating the predicted fracture toughness into the cohesive zone model, the interlayer crack propagation is predicted. Experiments following available standards have been carried out. It was found that the proposed model efficiently calibrated the experimental results and yielded more accurate estimations than the two-dimensional (2D) model. Additionally, based on the proposed model, the effects of fibers’ content, morphology on the fracture behaviors have been discussed, providing valuable insights that can guide the future material design.
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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 découle