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저자정보
Drucker, Sven (Institute of Polymer Composites, Hamburg University of Technology) Wilmers, Jana (Chair of Solid Mechanics, University of Wuppertal) Bargmann, Swantje (Chair of Solid Mechanics, University of Wuppertal)
저널정보
테크노프레스 Coupled systems mechanics Coupled systems mechanics 제6권 제1호
발행연도
2017.1
수록면
1 - 15 (15page)

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Despite the exceptional mechanical properties of individual carbon nanotubes (CNTs), the effective properties of CNT-reinforced composites remain below expectations. The composite's microstructure has been identified as a key factor in explaining this discrepancy. In this contribution, a method for generating representative volume elements of aligned CNT sheets is presented. The model captures material characteristics such as random waviness and entanglement of individual nanotubes. Thus it allows studying microstructural effects on the composite's effective properties. Simulations investigating the strengthening effect of the application of a pre-stretch on the CNTs are carried out and found to be in very good agreement with experimental values. They highlight the importance of the nanotube's waviness and entanglement for the mechanical behavior of the composite. The presented representative volume elements are the first to accurately capture the waviness and entanglement of CNT sheets for realistically high volume fractions.

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