Bioinspired Bouligand‐Sandwich Hybrid: Enhanced Mechanical Performance in Wood Fiber‐Reinforced Composites

材料科学 复合材料 抗弯强度 复合数 弯曲模量 钢筋 偏转(物理) 抗弯刚度 损伤容限 航空航天 弯曲 模数 吸水率 结构工程 耐久性 夹层结构复合材料 比模量 比强度 相容性(地球化学) 先进复合材料 艾氏冲击强度试验 声发射
作者
He Jianmin,Yuhui Zhang,Zhongyang Bai,Yingcheng Hu
出处
期刊:Polymer Composites [Wiley]
卷期号:47 (7): 6575-6584 被引量:2
标识
DOI:10.1002/pc.70575
摘要

ABSTRACT Natural fiber‐reinforced composites (NFRCs) have garnered significant attention owing to their biodegradability and renewability, yet their mechanical properties remain suboptimal. Current reinforcement designs primarily incorporate bionic sandwich structures and Bouligand structures, with single bionic structures approaching the upper limit of their reinforcement efficacy. This study proposes a hybrid approach combining Bouligand and sandwich structures to fabricate wood fiber‐reinforced composites, synergistically integrating the lightweight and high‐strength advantages of sandwich structures with the crack deflection mechanism of helical arrangements. The effects of various hybridization strategies on flexural and impact properties were systematically investigated, along with the enhancement mechanisms of hybrid structures and composite performance under extreme environmental conditions. Results indicate that the reinforced structure attains a bending strength of 289.08 MPa and a flexural modulus of 36.16 GPa, representing 1.42‐fold and 5.36‐fold improvements over conventional wood fiber‐reinforced composites, respectively. The impact energy absorption capacity reaches 3.04 J/mm, surpassing that of single bionic structures. Additionally, the composite maintains exceptional mechanical stability under extreme conditions. These superior characteristics establish the developed composite as a sustainable alternative for aerospace applications, personal protective equipment, and other impact‐resistant applications. Furthermore, this research provides a novel design paradigm for enhancing the performance of fiber‐reinforced composites.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
Ara完成签到,获得积分10
1秒前
3秒前
3秒前
YangDouglas完成签到,获得积分10
3秒前
机智冰凡发布了新的文献求助20
4秒前
4秒前
科研通AI6.4的应助被爱火未灭采纳,获得10
4秒前
syy完成签到,获得积分10
5秒前
Joker完成签到,获得积分0
6秒前
900s完成签到,获得积分10
6秒前
小张医生完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
7秒前
Dominic完成签到,获得积分10
7秒前
淘气宇发布了新的文献求助10
7秒前
领导范儿的应助被科研通管家采纳,获得10
9秒前
积极凌旋的应助被科研通管家采纳,获得10
9秒前
积极凌旋的应助被科研通管家采纳,获得10
9秒前
充电宝的应助被科研通管家采纳,获得10
9秒前
10秒前
慕青的应助被科研通管家采纳,获得10
10秒前
李健的应助被科研通管家采纳,获得10
10秒前
10秒前
渡人舟的应助被科研通管家采纳,获得10
10秒前
瓦蓝的应助被Tina采纳,获得10
10秒前
忧郁如柏完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
Dominic发布了新的文献求助10
12秒前
长柏完成签到 ,获得积分10
12秒前
深情安青的应助被俊秀的如冰采纳,获得10
16秒前
科研通AI6.4的应助被FastFood114514采纳,获得10
17秒前
张斯瑞发布了新的文献求助10
17秒前
17秒前
17秒前
leo发布了新的文献求助10
18秒前
科研通AI6.4的应助被淡然语堂采纳,获得10
20秒前
lumion11发布了新的文献求助10
21秒前
22秒前
Hello的应助被mko采纳,获得10
22秒前
24秒前
高分求助中
(应助此贴封号)通过应助OA文献获取积分 10000
Rosenblum, Global Change Biology 800
Acceptability of Printed Boards 600
The Dawn of Philology 520
Organizational Behavior 510
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 400
A primer on partial least squares structural equation modeling (PLS-SEM) (4th ed.) 310
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 计算机科学 工程类 纳米技术 有机化学 化学工程 内科学 物理 生物化学 复合材料 催化作用 细胞生物学 人工智能 心理学 无机化学 基因 遗传学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7823381
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9349850
关于积分的说明 20555361
捐赠科研通 7415983
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3333992
关于科研通互助平台的介绍 2479343
邀请新用户注册赠送积分活动 2354056