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An efficient multi-scale computation of the macroscopic coefficient of thermal expansion: Application to the resin transfer molding manufactured 3D woven composites

Anton Trofimov, Jeremy Le-Pavic, Daniel Therriault et Martin Lévesque

Article de revue (2021)

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Abstract

This paper presents a simple and computationally effcient multi-scale procedure to predict the macroscopic temperature dependent coeffcient of thermal expansion (CTE) of any linearly thermoelastic material from isothermal mechanical simulations only. The approach relies on Levin's demonstration that, in analytical homogenization, the e ective coeffcient of thermal expansion is related to the local coeffcient of thermal expansion and the stress concentration tensor. For demonstration purposes, this procedure was applied to a 3D woven composite material. The proposed approach was successfully validated with full thermal simulations.

Mots clés

multi-scale modeling; homogenization; coeffcient of thermal expansion; 3D woven composite

Sujet(s): 2000 Science et technologie des matériaux > 2001 Structure, propriétés et essais des matériaux
2000 Science et technologie des matériaux > 2002 Transformation et fabrication des matériaux
2100 Génie mécanique > 2100 Génie mécanique
Centre de recherche: LM2 - Laboratoire de Mécanique Multi-échelles
Organismes subventionnaires: CRSNG/NSERC, Safran S.A.
Numéro de subvention: CRDPJ514761-17
URL de PolyPublie: https://publications.polymtl.ca/10427/
Titre de la revue: International Journal of Solids and Structures (vol. 210-211)
Maison d'édition: Elsevier
DOI: 10.1016/j.ijsolstr.2020.11.012
URL officielle: https://doi.org/10.1016/j.ijsolstr.2020.11.012
Date du dépôt: 23 août 2022 10:51
Dernière modification: 25 juil. 2023 15:57
Citer en APA 7: Trofimov, A., Le-Pavic, J., Therriault, D., & Lévesque, M. (2021). An efficient multi-scale computation of the macroscopic coefficient of thermal expansion: Application to the resin transfer molding manufactured 3D woven composites. International Journal of Solids and Structures, 210-211, 162-169. https://doi.org/10.1016/j.ijsolstr.2020.11.012

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