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Mesoscale modeling of the mechanical and tribological behavior of a polymer matrix composite based on epoxy and 6 vol.% silica nanoparticles

  • A model based on movable cellular automata (MCA) is described and applied for simulating the stress–strain and sliding behavior of a nanocomposite consisting of an epoxy matrix and 6 vol.% of homogeneously distributed silica nanoparticles. Tensile tests were used for verification of the model. It was realized that a slight modification of epoxy properties due to the addition of silica nanoparticles had to be taken into account in order to obtain good correlation between experimental and modeling results. On the other hand, sliding simulations revealed no susceptibility of results to slight modifications of matrix properties, but a significant impact of nanoparticles on the interface structure and smoothness of sliding mechanism. Furthermore, assuming both possibilities, bond breaking and rebinding of automata pairs, can explain different friction levels of polymer materials.

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  • 1-s2.0-S0927025615005388-main.pdf
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Metadaten
Autoren/innen:A.I. Dmitriev, Werner ÖsterleORCiD, B. Wetzel, G. Zhang
Dokumenttyp:Zeitschriftenartikel
Veröffentlichungsform:Verlagsliteratur
Sprache:Englisch
Titel des übergeordneten Werkes (Englisch):Computational materials science
Jahr der Erstveröffentlichung:2015
Organisationseinheit der BAM:5 Werkstofftechnik
5 Werkstofftechnik / 5.1 Materialographie, Fraktographie und Alterung technischer Werkstoffe
Verlag:Elsevier
Verlagsort:Amsterdam
Jahrgang/Band:110
Erste Seite:204
Letzte Seite:214
Freie Schlagwörter:Coefficient of friction; Mechanically mixed layer; Movable cellular automata; Nanocomposite; Sliding simulation; Stress–strain behavior
DOI:https://doi.org/10.1016/j.commatsci.2015.08.029
URL:http://gateway.webofknowledge.com/gateway/Gateway.cgi?GWVersion=2&SrcAuth=Alerting&SrcApp=Alerting&DestApp=WOS&DestLinkType=FullRecord;UT=WOS:000362010800026
ISSN:0927-0256
Verfügbarkeit des Volltexts:Volltext-PDF im Netzwerk der BAM verfügbar ("Closed Access")
Datum der Freischaltung:20.02.2016
Referierte Publikation:Ja
Datum der Eintragung als referierte Publikation:10.09.2015