Effect of low temperature on the mechanical properties and failure characteristics of an infused non-crimp fabric glass fiber-reinforced reactive thermoplastic
Notice bibliographique
Résumé
Fiber-reinforced reactive thermoplastic composites have emerged as promising candidates for primary load-bearing structures such as wind turbine blades, where extremely low service temperatures place significant demands on structural integrity. While the effect of low temperature on the behaviour of epoxy-based composites has been previously studied, analogous investigations of reactive thermoplastic composites and comparisons between material systems remain limited. In this work, the mechanical performance and failure characteristics of vacuum-infused unidirectional non-crimp glass fiber/reactive thermoplastic composites (NCF-GF/acrylic) were investigated and compared with epoxy-based counterparts (NCF-GF/epoxy) at room and low temperatures (i.e., −50 °C) under different tensile and shear loading modes. Both materials exhibited nearly linear elastic longitudinal tensile behaivour, with strength increasing 8–9 % and failure characterized by greater tow splitting crack density at low temperature (LT). Both materials also showed a pronounced nonlinear transverse tensile response, with strain at failure increasing by approximately 50 % at LT, mainly due to an increased density of tow cracks. The NCF-GF/acrylic exhibited increased supporting fiber yarn splitting/breakage and reduced fiber tow bridging at LT, distinct from NCF-GF/epoxy. Both materials exhibited a notable reduction in nonlinear shear response, accompanied by increases in shear strength and modulus of approximately 24 % and 51 % for the NCF-GF/acrylic and 45 % and 35 % for the NCF-GF/epoxy, respectively, with the NCF-GF/acrylic once again transitioning from ductile to brittle failure. This study provides the first understandings into the LT behaviour of reactive thermoplastic-based composites under various loading modes, offering guidance for optimizing performance in extreme environments. • Non-crimp fabric glass fiber reactive thermoplastic composite fabricated by resin infusion process. • Low-temperature deformation response and failure characteristics benchmarked against equivalent epoxy-based composite. • Enhanced fiber tow splitting at low temperature preceded longitudinal tensile failure. • Low-temp. transverse failure characterized by notable supporting fiber pull-out, contributing to higher failure strain. • TP- and epoxy-based materials exhibit similar tensile/shear response, but distinct failure mechanisms and low temp. effects.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| 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) | 0,001 | 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 source (Gemma direct ou Codex distillé), 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 ».