Analitični model določevanja mehanskih lastnosti biopolimernih kompozitov - mikromehanski postopek
A model for predicting the mechanical properties of wood-plastic composites - a micro-mechanical approach

angleški
slovenski

2007

letnik 53, številka 12

biopolimeri   kompoziti   naravna vlakna   mehanske lastnosti

Univerza v Ljubljani, Fakulteta za strojništvo

V zadnjem desetletju prejšnjega stoletja se je pričel razvoj novih kompozitov,sestavljenih iz naravnih vlaken in cenejših polimerov, kakor sta npr. HDPE in PP. Zaradi relativno kratkega časa prisotnosti na trgu in naključnih lastnosti vlaken do sedaj se ni bilo poskusov analitičnega določevanja mehanskih lastnosti omenjenih kompozitov. V tem prispevku je uporabljen mikromehanieni postopek, imenovan posplošena metoda celic (PMC - GMC) za popis lastnosti injekcijsko brizganih biopolimernih kompozitov, sestavljenih iz polipropilena (PP) ali polistirena (PS) ter lesnih ali celuloznih vlaken. Glavni problem pri analitičnim postopku je, da naravna vlakna nimajo enotne dolžine, prereza ali oblike, zato jih je težko popisati z običajnimi matematičnimi modeli, tako da so v prispevku uporabljene povprečne vrednosti geometrijskih lastnosti vlaken. Kompoziti so bili najprej pregledani z optičnim in elektronskim mikroskopom z namenom določiti lastnostiin razporeditev vlaken. Ti podatki so bili nato uporabljeni pri ugotavljanju elastičnega in plastičnega odziva kompozita ter njegovih porušnih vrednosti, ki so bile izračunane po Tsai-Hillovi porušni hipotezi. Rezultati so bili nato primerjani z eksperimentalnimi podatki, tako da je bilo mogoče oceniti praktično uporabnost te metode. Časovno odvisne mehanske lastnosti materiala tu niso bile upoštevane zaradi zapletenosti in naključnih lastnosti vlaken.

16.09.2009