fbpx

article

Hamidreza Vanaei and Anouar El Magri and Mohammadali Rastak and Saeedeh Vanaei and Sébastien Vaudreuil and Abbas Tcharkhtchi


SDTDRSC (2022) : Numerical-Experimental Analysis toward the Strain Rate Sensitivity of 3D-Printed Nylon Reinforced by Short Carbon Fiber




Numerical-Experimental Analysis toward the Strain Rate Sensitivity of 3D-Printed Nylon Reinforced by Short Carbon Fiber

Hamidreza Vanaei and Anouar El Magri and Mohammadali Rastak and Saeedeh Vanaei and Sébastien Vaudreuil and Abbas Tcharkhtchi




article

Materials

Despite the application of the Additive Manufacturing process and the ability of parts' construction directly from a 3D model, particular attention should be taken into account to improve their mechanical characteristics. In this paper, we present the effect of individual process variables and the strain-rate sensitivity of Onyx (Nylon mixed with chopped carbon fiber) manufactured by Fused Filament Fabrication (FFF), using both experimental and simulation manners. The main objective of this paper is to present the effect of the selected printing parameters (print speed and platform temperature) and the sensitivity of the 3D-printed specimen to the strain rate during tensile behavior. A strong variation of tensile behavior for each set of conditions has been observed during the quasi-static tensile test. The variation of 40 °C in the platform temperature results in a 10% and 11% increase in Young's modulus and tensile strength, and 8% decrease in the failure strain, respectively. The variation of 20 mm·s?1 in print speed results in a 14% increase in the tensile strength and 11% decrease in the failure strain. The individual effect of process variables is inevitable and affects the mechanical behavior of the 3D-printed composite, as observed from the SEM micrographs (ductile to brittle fracture). The best condition according to their tensile behavior was chosen to investigate the strain rate sensitivity of the printed specimens both experimentally and using Finite Element (FE) simulations. As observed, the strain rate clearly affects the failure mechanism and the predicted behavior using the FE simulation. Increase in the elongation speed from 1 mm·min?1 to 100 mm·min?1, results in a considerable increase in Young's modulus. SEM micrographs demonstrated that although the mechanical behavior of the material varied by increasing the strain rate, the failure mechanism altered from ductile to brittle failure.

To cite this publication :


Hamidreza Vanaei, Anouar El Magri, Mohammadali Rastak, Saeedeh Vanaei, Sébastien Vaudreuil, Abbas Tcharkhtchi: Numerical-Experimental Analysis toward the Strain Rate Sensitivity of 3D-Printed Nylon Reinforced by Short Carbon Fiber. Dans: Materials, vol. 15, no. 24, p. 8722, 2022.





Candidature
Documentation

En savoir plus ?

Contactez-nous et téléchargez une documentation



En validant ce formulaire, vous acceptez que l’Association Léonard de Vinci traite vos données à caractère personnel pour répondre à votre demande de contact et ainsi recevoir la documentation demandée. Si vous y avez consenti, vous êtes également susceptible de recevoir la newsletter du Groupe Léonard de Vinci. Vos données sont transmises aux collaborateurs de notre direction marketing ayant besoin d’en connaître et sont conservées pour une durée de deux ans à compter de votre dernière demande. Vous disposez des droits suivants sur vos données : droit d’accès, droit de rectification, droit à l’effacement (droit à l’oubli), droit d’opposition, droit à la limitation du traitement, droit à la portabilité et du droit de retirer votre consentement. Vous pouvez également définir des directives générales ou particulières relatives au sort de vos données à caractère personnel après votre décès. Pour les exercer, merci d’adresser votre demande à Association Léonard de Vinci - Pôle Universitaire Léonard De Vinci - 92916 Paris La Défense Cedex ou à webmaster@devinci.fr. En cas de réclamation, vous pouvez choisir de saisir la CNIL. Pour en savoir plus, consultez la politique de protection des données personnelles.