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Erschienen in: Fibers and Polymers 8/2023

07.07.2023 | Regular Article

Tensile Experiment and Numerical Simulation of Carbon Fiber and Polyvinyl Alcohol Fiber Helical Auxetic Yarns

verfasst von: Yanxuan Ma, Fei Zhao, Jin Liu, Yun Zhang, Yaqian Xu, Peng Zhang, Song Gao, Jian Zhang

Erschienen in: Fibers and Polymers | Ausgabe 8/2023

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Abstract

Based on the negative Poisson’s ratio (NPR) effect obtained from the design of fiber, an auxetic structure of carbon fiber and PVA fiber was designed in this study. Based on the diameter ratio of 1:3, the mechanical behavior and negative Poisson’s ratio (NPR) of fiber helical auxetic yarns (HAYs) with different wrap angles were tested, and the mechanical behavior of fiber HAYs was obtained by digital speckle correlation method (DSCM). It is found that the Poisson’s ratio of HAYs is related to the initial wrap angle, and the maximum value of NPR is −1.35 when the wrap angle is 10°. Based on the test results, the finite element simulation method was used to discuss the mechanical behavior of fiber HAYs with different parameters. The results of the model were basically consistent with the experimental results under the diameter ratio of 1:3, while the maximum value of NPR in the model is −7.03, which appears when the wrap angle is 10° and the diameter ratio is 1:2.

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Metadaten
Titel
Tensile Experiment and Numerical Simulation of Carbon Fiber and Polyvinyl Alcohol Fiber Helical Auxetic Yarns
verfasst von
Yanxuan Ma
Fei Zhao
Jin Liu
Yun Zhang
Yaqian Xu
Peng Zhang
Song Gao
Jian Zhang
Publikationsdatum
07.07.2023
Verlag
The Korean Fiber Society
Erschienen in
Fibers and Polymers / Ausgabe 8/2023
Print ISSN: 1229-9197
Elektronische ISSN: 1875-0052
DOI
https://doi.org/10.1007/s12221-023-00256-y

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