KCI등재
SCIE
SCOPUS
Design method for self-healing capability of resin mineral composites with microcapsule based on cohesive element
저자
Hua Huang (Lanzhou University of Technology) ; Huiyang Huang (Lanzhou University of Technology) ; Runlan Guo (Lanzhou University of Technology) ; Qianzhi Pang (Lanzhou University of Technology)
발행기관
학술지명
JOURNAL OF MECHANICAL SCIENCE AND TECHNOLOGY(Journal of Mechanical Science and Technology)
권호사항
발행연도
2022
작성언어
English
주제어
등재정보
KCI등재,SCIE,SCOPUS
자료형태
학술저널
수록면
5455-5466(12쪽)
DOI식별코드
제공처
The self-healing of resin mineral composites by adding microcapsules has been widely used. However, it is difficult to determine the proportion of microcapsule to obtain the optimal self-healing performance because of the contradictory characteristics between the selfhealing efficiency and elastic modulus of composites. To address this problem, this study proposes a novel method to optimize the proportion of microcapsule under the constraints of engineering design requirements. The results show that (1) the damage evolution of self-healing resin mineral composites with microcapsule can be divided into four processes: damage accumulation, bond interface crack appearing, matrix crack appearing and fracture surface formation. (2) The position of aggregate has little effect on the mechanical properties of the overall composites structure, but it plays a decisive role in the distribution and size of cracks. (3) The relationship between the self-healing efficiency and the proportion of microcapsule is a nonlinear positive correlation, but the elastic modulus is a nonlinear negative correlation with the proportion of microcapsule. (4) The optimization results show that the optimal microcapsule proportion of a resin mineral composite machine tool is 1.68 %; at this time the mechanical properties of the material are reduced by 2.9 % and the self-healing efficiency is 25.38 %. The results provide a reference for the damage performance research and engineering design of microcapsule self-healing composites.
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