ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 25 № 3 2023 117 МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ Анализ механических свойств и характеристик свободных колебаний волокнистого полимерного композита на основе обработанных волокон муньи Савендра Сингх a, *, Четан Хирвани b Национальный технологический институт Патны, Патна, Бихар, 800005, Индия a https://orcid.org/0000-0002-5151-0284, savendrasingh123@gmail.com, b https://orcid.org/0000-0003-4291-4575, hirwani.ck22@gmail.com Обработка металлов (технология • оборудование • инструменты). 2023 Том 25 № 3 с. 117–125 ISSN: 1994-6309 (print) / 2541-819X (online) DOI: 10.17212/1994-6309-2023-25.3-117-125 Обработка металлов (технология • оборудование • инструменты) Сайт журнала: http://journals.nstu.ru/obrabotka_metallov Введение В последние годы натуральное волокно стало конкурентоспособным альтернативным материалом. Натуральные волокна являются полезными материалами и могут заменить синтетические волокна [1]. Недавние исследования показывают, что натуральные волокна могут заменить стекловолокно [2]. В связи с усиливаюИНФОРМАЦИЯ О СТАТЬЕ УДК 678 История статьи: Поступила: 24 мая 2023 Рецензирование: 06 июня 2023 Принята к печати: 13 июня 2023 Доступно онлайн: 15 сентября 2023 Ключевые слова: Мунья (Saccharum munja) Компрессионная формовочная машина Частота свободных колебаний Демпфирование Испытание на растяжение Дисперсионный анализ (ANOVA) Благодарности Авторы очень благодарны руководству Инженерного колледжа Райкия (Азамгарх) за предоставленную лабораторию для проведения исследовательской работы. АННОТАЦИЯ Введение. В настоящее время исследователи, будучи обеспокоенными состоянием окружающей среды, изучают новые слоистые материалы, которые бы могли удовлетворить потребности общества, и способы их получения из возобновляемых и биоразлагаемых ресурсов. Натуральные волокна различного происхождения рассматриваются с целью замены синтетических. Цель работы. В настоящем исследовании обработанные волокна муньи (Saccharum munja) в виде частиц (PC), коротких и случайных (SRC) и однонаправленных (UDC) волокон предложены в качестве армирующего компонента композиционного материала с матрицей из смолы AW106 и отвердителя HV953. В работе проведена оценка механических свойств волокон муньи. Частота свободных колебаний с соответствующими коэффициентами затухания, до шестого порядка включительно, измерена для анализа возможности применения композитного материала. Методы исследования. Для изготовления слоистых композиционных материалов использована компрессионная формовочная машина. Предварительной поверхностной обработкой с волокон удалили пыль, лигнин и гемицеллюлозу, что обеспечило получение наиболее подходящих значений свободных колебаний и механических свойств. Результаты и обсуждение. Испытания на растяжение и изгиб показывают самое высокое значение прочности 170 МПа и 143 МПа в случае UDC-композита, а самое низкое – в случае PC-композита. Добавление волокон муньи в эпоксидную матрицу улучшает адгезию. Композит PC показывает лучшее значение затухания, чем композит SRC и UDC. Наивысшие значения частоты свободных колебаний 43, 233, 298, 849, 918 и 1440 Гц характерны для UDC-композита независимо от всех режимов. Результаты анализа свободных колебаний показывают, что волокнистый композит на основе волокна муньи может быть использован в качестве конструкционного материала. Дисперсионный анализ (ANOVA) показывает, что экспериментальные результаты, полученные в ходе испытаний на растяжение и изгиб, значительны. Для цитирования: Сингх С.П., Хирвани Ч.К. Анализ механических свойств и характеристик свободных колебаний волокнистого полимерного композита на основе обработанных волокон муньи // Обработка металлов (технология, оборудование, инструменты). – 2023. – Т. 25, № 3. – С. 117–125. – DOI: 10.17212/1994-6309-2023-25.3-117-125. ______ *Адрес для переписки Сингх Савендра Пратап, Национальный технологический институт Патны, Патна, Бихар, 800005, Индия Тел.: +91-9455446960, e-mail: savendrasingh123@gmail.com щимся энергетическим кризисом и повышением экологической сознательности большое внимание уделяется натуральным волокнам и различным композитам на их основе [3]. Извлечение волокон травы мунья (Saccharum munja) и их использование в композиционных материалах описано в работе [4]. Было проведено много исследований полимерных композиционных материалов на основе натуральных волокон из-за их хороших механических свойств. В последние 20 лет наблюдается большой интерес к использованию целлюлозных и лигноцеллюлозных сельскохозяйственных продуктов в композиционных
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1