La ecuación de difusión de humedad para la absorción de humedad de estructuras de sándwich simétricas de múltiples fases
Autores: Yu, Hang; Yao, Lu; Ma, Yan; Hou, Zhaoyuan; Tang, Jiahui; Wang, Yuming; Ni, Yang
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
La ecuación de difusión de humedad para la absorción de humedad de estructuras de sándwich simétricas de múltiples fases
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Hidrofílico
Absorción de humedad
Estructuras tipo sándwich
Difusión de humedad
Simétrico
Condición de interfaz
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 25
Citaciones: Sin citaciones
Cuando los materiales hidrofílicos (como fibra natural, resina epoxi o concreto) componen estructuras tipo sándwich, la absorción de humedad de entornos hidrotérmicos puede afectar significativamente sus propiedades mecánicas. Aunque se realizaron algunos trabajos experimentales, hasta ahora se han realizado pocos esfuerzos matemáticos para describir la difusión de humedad de estructuras tipo sándwich simétricas de múltiples fases. En este documento, se desarrolló la ecuación de difusión de humedad para predecir de manera efectiva el comportamiento de difusión de humedad de estructuras tipo sándwich simétricas de múltiples fases en función del tiempo de envejecimiento. Se llevaron a cabo análisis de elementos finitos (FEA) y trabajos experimentales para validar la precisión del método analítico, y los resultados analíticos muestran una buena coincidencia con los datos de FEA y experimentales. Se discutió el efecto de la condición de la interfaz en la concentración en las interfaces; se ilustró la diferencia entre la concentración y la concentración normalizada; se explicó la condición de interfaz correcta, que es una condición de concentración normalizada continua, para el comportamiento de difusión de humedad de estructuras tipo sándwich.
Descripción
Cuando los materiales hidrofílicos (como fibra natural, resina epoxi o concreto) componen estructuras tipo sándwich, la absorción de humedad de entornos hidrotérmicos puede afectar significativamente sus propiedades mecánicas. Aunque se realizaron algunos trabajos experimentales, hasta ahora se han realizado pocos esfuerzos matemáticos para describir la difusión de humedad de estructuras tipo sándwich simétricas de múltiples fases. En este documento, se desarrolló la ecuación de difusión de humedad para predecir de manera efectiva el comportamiento de difusión de humedad de estructuras tipo sándwich simétricas de múltiples fases en función del tiempo de envejecimiento. Se llevaron a cabo análisis de elementos finitos (FEA) y trabajos experimentales para validar la precisión del método analítico, y los resultados analíticos muestran una buena coincidencia con los datos de FEA y experimentales. Se discutió el efecto de la condición de la interfaz en la concentración en las interfaces; se ilustró la diferencia entre la concentración y la concentración normalizada; se explicó la condición de interfaz correcta, que es una condición de concentración normalizada continua, para el comportamiento de difusión de humedad de estructuras tipo sándwich.