Skip to main content
Erschienen in: Journal of Materials Science 9/2018

23.01.2018 | Ceramics

Determination of the fibre orientation distribution of a mineral wool network and prediction of its transverse stiffness using X-ray tomography

verfasst von: Lucie Chapelle, Allan Lyckegaard, Yukihiro Kusano, Carsten Gundlach, Mathilde Rosendahl Foldschack, Dorthe Lybye, Povl Brøndsted

Erschienen in: Journal of Materials Science | Ausgabe 9/2018

Einloggen

Aktivieren Sie unsere intelligente Suche, um passende Fachinhalte oder Patente zu finden.

search-config
loading …

Abstract

A method to determine the orientation and diameter distributions of mineral wool fibre networks using X-ray tomography and image analysis is presented. The method is applied to two different types of mineral wool: glass wool and stone wool. The orientation information is obtained from the computation of the structure tensor, and the diameter is estimated by applying a greyscale granulometry. The results of the image analysis indicate the two types of fibres are distributed in a 2D planar arrangement with the glass wool fibres showing a higher degree of planarity than the stone wool fibres. The orientation information is included in an analytical model based on a Euler–Bernoulli beam approximation. The model enables prediction of the transverse stiffness. It is indicated that the glass wool transverse stiffness is lower than the stone wool transverse stiffness. Comparison with experimental results confirms the assumption that the underlying deformation mechanism of mineral wool is the bending of fibre segments between bonds.

Sie haben noch keine Lizenz? Dann Informieren Sie sich jetzt über unsere Produkte:

Springer Professional "Wirtschaft+Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft+Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 102.000 Bücher
  • über 537 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Finance + Banking
  • Management + Führung
  • Marketing + Vertrieb
  • Maschinenbau + Werkstoffe
  • Versicherung + Risiko

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Springer Professional "Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 67.000 Bücher
  • über 390 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Maschinenbau + Werkstoffe




 

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Literatur
4.
Zurück zum Zitat Pfrang A, Didas S, Tsotridis G (2013) X-ray computed tomography of gas diffusion layers of PEM fuel cells: segmentation of the micro porous layer. J Power Sour 235:81–86CrossRef Pfrang A, Didas S, Tsotridis G (2013) X-ray computed tomography of gas diffusion layers of PEM fuel cells: segmentation of the micro porous layer. J Power Sour 235:81–86CrossRef
18.
Zurück zum Zitat Aronsson M (2002) Estimating fibre twist and aspect ratios in 3D voxel volumes. In: 16th International conference on pattern recognition Aronsson M (2002) Estimating fibre twist and aspect ratios in 3D voxel volumes. In: 16th International conference on pattern recognition
20.
Zurück zum Zitat Marulier C, Dumont PJJ, Orgéas L et al (2012) Towards 3D analysis of pulp fibre networks at the fibre and bond levels. Nord Pulp Pap Res J Pap Phys 28:245–255CrossRef Marulier C, Dumont PJJ, Orgéas L et al (2012) Towards 3D analysis of pulp fibre networks at the fibre and bond levels. Nord Pulp Pap Res J Pap Phys 28:245–255CrossRef
22.
Zurück zum Zitat Geiss RH, Rice KP, Keller RR et al (2009) Three dimensional analysis of a compression test on stone wool. Acta Mater 57:3310–3320CrossRef Geiss RH, Rice KP, Keller RR et al (2009) Three dimensional analysis of a compression test on stone wool. Acta Mater 57:3310–3320CrossRef
23.
Zurück zum Zitat Maire E, Adrien J, Hild F, et al (2013) Digital X-ray tomography volume correlation of Rockwool during compression. In: Conference Proceedings of the society for experimental mechanics, pp 291–298 Maire E, Adrien J, Hild F, et al (2013) Digital X-ray tomography volume correlation of Rockwool during compression. In: Conference Proceedings of the society for experimental mechanics, pp 291–298
26.
Zurück zum Zitat Gibson LJ, Ashby MF, Schajer GS, Robertson CI (1982) The Mechanics of Two-Dimensional Cellular Materials. Proc R Soc Lond A Math Phys Eng Sci 382:25–42 Gibson LJ, Ashby MF, Schajer GS, Robertson CI (1982) The Mechanics of Two-Dimensional Cellular Materials. Proc R Soc Lond A Math Phys Eng Sci 382:25–42
30.
Zurück zum Zitat Weickert J (1995) Multiscale texture enhancement. In: Proceedings computer analysis of images and patterns, 6th international conference, CAIP’95 Prague, Czech Republic, Sept 6–8, 1995, pp 230–237 Weickert J (1995) Multiscale texture enhancement. In: Proceedings computer analysis of images and patterns, 6th international conference, CAIP’95 Prague, Czech Republic, Sept 6–8, 1995, pp 230–237
34.
Zurück zum Zitat Scharr H, Black MJ, Haussecker H (2003) Image statistics and anisotropic diffusion. In: Proceedings ninth IEEE international conference on computer vision, vol 2. IEEE, pp 840–847 Scharr H, Black MJ, Haussecker H (2003) Image statistics and anisotropic diffusion. In: Proceedings ninth IEEE international conference on computer vision, vol 2. IEEE, pp 840–847
35.
Zurück zum Zitat Moreno R, Borga M (2012) Estimation of trabecular thickness in gray-scale images through granulometric analysis. In: SPIE 8314: medical imaging. San Diego Moreno R, Borga M (2012) Estimation of trabecular thickness in gray-scale images through granulometric analysis. In: SPIE 8314: medical imaging. San Diego
37.
Zurück zum Zitat Peyrega C, Jeulin D, Delisée C, Lux J (2009) 3D morphological modelling of a random fibrous network. Image Anal Stereol 28:129–141CrossRef Peyrega C, Jeulin D, Delisée C, Lux J (2009) 3D morphological modelling of a random fibrous network. Image Anal Stereol 28:129–141CrossRef
Metadaten
Titel
Determination of the fibre orientation distribution of a mineral wool network and prediction of its transverse stiffness using X-ray tomography
verfasst von
Lucie Chapelle
Allan Lyckegaard
Yukihiro Kusano
Carsten Gundlach
Mathilde Rosendahl Foldschack
Dorthe Lybye
Povl Brøndsted
Publikationsdatum
23.01.2018
Verlag
Springer US
Erschienen in
Journal of Materials Science / Ausgabe 9/2018
Print ISSN: 0022-2461
Elektronische ISSN: 1573-4803
DOI
https://doi.org/10.1007/s10853-018-2044-7

Weitere Artikel der Ausgabe 9/2018

Journal of Materials Science 9/2018 Zur Ausgabe

    Marktübersichten

    Die im Laufe eines Jahres in der „adhäsion“ veröffentlichten Marktübersichten helfen Anwendern verschiedenster Branchen, sich einen gezielten Überblick über Lieferantenangebote zu verschaffen.