2D analytical method for the interface stress transfer in a graphene monolayer nanocomposite

石墨烯单层纳米复合材料界面应力传递的二维分析方法

基本信息

项目摘要

The research objectives can be summarized as follows:Reduction of 2D elastic problem for a representative volume element (RVE) of a graphene nanocomposite under simplifying assumptions and boundary and contact conditions. Derivation and solution of 4th order ordinary differential equation about longitudinal stress in the first layer and presentation of all stresses in RVE as functions of its first and second derivatives. Under proper criterion the interface delamination will be found and discussed in detail. Research and computational methodology The proposed research will be done in the frame of a 2D-dimensional linear reduced model for the graphene/polymer nanocomposite representative volume isotropic elastic element with a finite thickness. The structure is loaded by a tensile strain (stress). The choice of the 2D reduced method as an analytical tool is based on its well-known advantages for different problems in single lap joint. Although the method is already approved in this field, its further development and extension will go along with a use of graphene flake embedded in PMMA matrix, which can increase the strength and toughness of considered nanocomposite. Thus, varying the mechanical properties of the substrate as well as the mechanical loading and geometry of the structure, the possible interface delamination may be avoided. The hitherto accumulated experience by the applicants for these kinds of problems is a guarantee for overcoming the computational problems discussed above.
研究目标可以总结如下:在简化的假设,边界和接触条件下,石墨烯纳米复合材料的代表体积元素(RVE)的2D弹性问题的减少。第四阶的衍生和解关于第一层中纵向应力的普通微分方程,以及RVE中所有应力的呈现作为其第一和第二个衍生物的功能。在适当的标准下,将发现并详细讨论界面分层。研究和计算方法论将在石墨烯/聚合物纳米复合材料代表体积的各向同性弹性元件具有有限厚度的2D线性还原模型的框架内进行拟议的研究。该结构由拉伸应变(应力)加载。 2D简化方法作为一种分析工具的选择是基于单圈接头中不同问题的众所周知的优势。尽管该方法已经在该领域得到批准,但它的进一步发展和扩展将与嵌入PMMA基质中的石墨烯薄片一起进行,这可以增加所考虑的纳米复合材料的强度和韧性。因此,可以避免改变底物的机械性能以及结构的机械载荷和几何形状,可以避免可能的界面分层。迄今为止,申请人在这些问题上积累了经验,可以保证克服上面讨论的计算问题。

项目成果

期刊论文数量(1)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Mathematical modelling of stresses in graphene polymer nanocomposites under static extension load
{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Professor Dr.-Ing. Wilfried Becker其他文献

Professor Dr.-Ing. Wilfried Becker的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('Professor Dr.-Ing. Wilfried Becker', 18)}}的其他基金

Some industrial applications for nanocomposites under mechanical and environmental loading
机械和环境载荷下纳米复合材料的一些工业应用
  • 批准号:
    446630013
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants
Shear lag analysis by a cohesive bilinear model for the interface stress transfer in a graphene monolayer nanocomposite
通过内聚双线性模型对石墨烯单层纳米复合材料中的界面应力传递进行剪切滞后分析
  • 批准号:
    406297755
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants
Shear lag analysis of dynamically loaded smart patch/substrate structures with interface defects
具有界面缺陷的动态加载智能贴片/基底结构的剪切滞后分析
  • 批准号:
    385584145
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants
Singular and non-singular concentrations of transversal forces in linear-elastic plates
线弹性板横向力的奇异和非奇异集中
  • 批准号:
    319297307
  • 财政年份:
    2016
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants
Analysis and assessment of the laminate free-edge effect by means of the scaled boundary finite element method
缩放边界有限元法分析和评估层合板自由边缘效应
  • 批准号:
    321093336
  • 财政年份:
    2016
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants
Dynamic time-harmonic behaviour of smart patches on hygrothermalpiezoelectric substrates
湿热压电基板上智能贴片的动态时谐行为
  • 批准号:
    317044714
  • 财政年份:
    2016
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants
Health assessment of smart patches on hygrothermalpiezoelectric lightweight structures
湿热压电轻质结构智能贴片的健康评估
  • 批准号:
    277522030
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants
Piezo health monitoring of adhesive joints
粘合接头的压电健康监测
  • 批准号:
    259409916
  • 财政年份:
    2014
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants
Hygrothermalpiezoelectric 1D model for bi-material structure applicable for industry structures
适用于工业结构的双材料结构湿热压电一维模型
  • 批准号:
    239943912
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants
Analysis of crack interactions in laminates by means of the scaled boundary finite element method
通过缩放边界有限元法分析层合板中的裂纹相互作用
  • 批准号:
    228806246
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants

相似国自然基金

基于矩阵方法的电价博弈分析与控制策略研究
  • 批准号:
    62303170
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
联合连续弛豫时间分布与物理阻抗模型的锂离子电池极化特性演变分析方法
  • 批准号:
    22309205
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
多源异构地理分析模型互操作机制与方法研究
  • 批准号:
    42301539
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
应用分子影像方法探究帕金森病模型鼠心脏自主神经损伤的时间窗及心脏神经受体表达的分析
  • 批准号:
    82360352
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    32 万元
  • 项目类别:
    地区科学基金项目
适用于高分辨原子像中氧八面体转动定量分析的深度卷积神经网络构造方法学研究
  • 批准号:
    52301021
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目

相似海外基金

Stereological correction method for shape and size distribution of granular materials.
颗粒材料形状和尺寸分布的体视校正方法。
  • 批准号:
    21H01429
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Development of highly sensitive single-atom magnetic detection method
高灵敏度单原子磁检测方法的研制
  • 批准号:
    18K14119
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
1 and 2D IR structural analyses of Influenza M2 channel
流感 M2 通道的 1 维和 2D 红外结构分析
  • 批准号:
    6912976
  • 财政年份:
    2005
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
1 and 2D IR structural analyses of Influenza M2 channel
流感 M2 通道的 1 维和 2D 红外结构分析
  • 批准号:
    7047872
  • 财政年份:
    2005
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
One protein/cell proteomics by the high power RFHR-2D-PAGE
通过高功率 RFHR-2D-PAGE 进行的一种蛋白质/细胞蛋白质组学
  • 批准号:
    15310142
  • 财政年份:
    2003
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了