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Experimental investigation and simulation of 3D printed sandwich structures with novel core topologies under bending loads / Meltem Eryildiz in INTERNATIONAL POLYMER PROCESSING, Vol. 38, N° 3 (2023)  

[article]  inINTERNATIONAL POLYMER PROCESSING > Vol. 38, N° 3 (2023) . - p. 277-289 Titre : Experimental investigation and simulation of 3D printed sandwich structures with novel core topologies under bending loads Type de document : texte imprimé Auteurs : Meltem Eryildiz, Auteur Année de publication : 2023 Article en page(s) : p. 277-289 Note générale : Bibliogr. Langues : Anglais (eng) Catégories : Construction sandwich Construction sandwich -- Propriétés mécaniques Eléments finis, Méthode des Essais dynamiques Flexion trois points Impression tridimensionnelle Modélisation par dépôt en fusion Polylactique, Acide L'acide polylactique (anglais : polylactic acid, abrégé en PLA) est un polymère entièrement biodégradable utilisé dans l'alimentation pour l'emballage des Å“ufs et plus récemment pour remplacer les sacs et cabas en plastiques jusqu'ici distribués dans les commerces. Il est utilisé également en chirurgie où les sutures sont réalisées avec des polymères biodégradables qui sont décomposés par réaction avec l’eau ou sous l’action d’enzymes. Il est également utilisé pour les nouveaux essais de stent biodégradable. Le PLA peut-être obtenu à partir d'amidon de maïs, ce qui en fait la première alternative naturelle au polyéthylène (le terme de bioplastique est utilisé). En effet, l'acide polylactique est un produit résultant de la fermentation des sucres ou de l'amidon sous l'effet de bactéries synthétisant l'acide lactique. Dans un second temps, l'acide lactique est polymérisé par un nouveau procédé de fermentation, pour devenir de l'acide polylactique. Ce procédé conduit à des polymères avec des masses molaires relativement basses. Afin de produire un acide polylactique avec des masses molaires plus élevées, l'acide polylactique produit par condensation de l'acide lactique est dépolymérisé, produisant du lactide, qui est à son tour polymérisé par ouverture de cycle. Le PLA est donc l’un de ces polymères, dans lequel les longues molécules filiformes sont construites par la réaction d’un groupement acide et d’une molécule d’acide lactique sur le groupement hydroxyle d’une autre pour donner une jonction ester. Dans le corps, la réaction se fait en sens inverse et l’acide lactique ainsi libéré est incorporé dans le processus métabolique normal. On obtient un polymère plus résistant en utilisant l'acide glycolique, soit seul, soit combiné à l’acide lactique. Topologie Index. décimale : 668.4 Plastiques, vinyles Résumé : In a range of applications, such as the automotive, aerospace, and shipbuilding sectors, where weight reduction is essential, sandwich structures are getting more popular. The performance of sandwich structures in bending can be enhanced by using lightweight core topologies. In this study, six different novel and new core topologies were designed with CATIA V5. Polylactic acid (PLA) sandwich structures with new core designs were produced using the fused deposition modeling (FDM) additive manufacturing method. In order to determine the mechanical characteristics of these six designed core topologies, three-point bending tests on sandwich structures were performed. The influence of core topology on the flexural characteristics of lightweight sandwich structures was investigated to appropriately choose and design the core topology of the sandwich structures to meet desired structural requirements. To evaluate the flexural behavior of sandwich structures, finite element simulation using ANSYS Workbench 2021 R2 was also performed. Both the experimental data and simulation were in good agreement and clearly showed that the sandwich structure with the triple bow core exhibited the highest mechanical properties. These results provide new perspectives on the investigation of the mechanical response of sandwich structures, which can be beneficial for many other industries and applications. Note de contenu : - MATERIALS AND METHODS : Core design - Fabrication of samples - Test setup - Finite element simulation - Porosity measurement - RESULTS AND DISCUSSION : Poisson ratio - Mechanical performance of sandwich structures - Finite element analysis (FEA) - Table 1 : Printing parameters for the fabrication of sandwich structures - Table 2 : Properties of PLA (polylactic acid) used in ANSYS 2021 R2 - Table 3 : Design parameters for sandwich structures (dimensions in mm) - Table 4 : Three-point bending test results of the 3D printed sandwich structures - Table 5 : FEA results for each core topology DOI : https://doi.org/10.1515/ipp-2022-4311 En ligne : https://drive.google.com/file/d/1jQLN9UDVfnhx1QO_rQUL6mf5Wz2THqBo/view?usp=drive [...] Format de la ressource électronique : Pdf Permalink : https://e-campus.itech.fr/pmb/opac_css/index.php?lvl=notice_display&id=39691 [article]

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Notable electrical and mechanical properties of polyacrylamide (PAM) with graphene oxide (GO) and single-walled carbon nanotubes (SWCNTs) / Seema Awasthi in INTERNATIONAL POLYMER PROCESSING, Vol. 38, N° 3 (2023)  

[article]  inINTERNATIONAL POLYMER PROCESSING > Vol. 38, N° 3 (2023) . - p. 290-299 Titre : Notable electrical and mechanical properties of polyacrylamide (PAM) with graphene oxide (GO) and single-walled carbon nanotubes (SWCNTs) Type de document : texte imprimé Auteurs : Seema Awasthi, Auteur ; Thakur Prasad Yadav, Auteur ; Kalpana Awasthi, Auteur Année de publication : 2023 Article en page(s) : p. 290-299 Note générale : Bibliogr. Langues : Anglais (eng) Catégories : Calorimétrie Caractérisation Charges (matériaux) Composés organiques -- Synthèse Composites thermoplastiques -- Propriétés électriques Composites thermoplastiques -- Propriétés mécaniques Conduction électrique Nanoparticules Nanotubes Oxyde de graphène Polyacrylamide Le polyacrylamide est un polymère (-CH2-CH(-CONH2)-) formé à partir d'acrylamide. Il peut être réticulé en incorporant dans le mélange de polymérisation un dérivé bi-fonctionnel de l'acrylamide : le N,N'-méthylène-bis-acrylamide (CH2=CH-CO-NH-)2CH2. Le polyacrylamide, contrairement à l'acrylamide qui est neurotoxique, n'est pas toxique mais il doit être manipulé avec précaution car il peut contenir des résidus d'acrylamide. c'est un gel hautement absorbant. Sous forme de poudre, il se dilue dans l'eau pour former un gel visqueux après agitation vigoureuse. Des substances ioniques telles le sel permettent au polyacrylamide de libérer les substances absorbées. L'intérêt de ce polymère peut être apprécié dans son caractère de fluide non newtonien, et constitue un bon exemple d'application de l'effet Weissenberg: le fluide, soumis à l'action d'un agitateur magnétique remonte au centre du récipient au lieu de se plaquer sur les côtés, comme l'aurait fait un fluide newtonien classique, comme l'eau. Spectroscopie Raman Index. décimale : 668.4 Plastiques, vinyles Résumé : In the present investigation, a polyacrylamide (PAM) – graphene oxide (GO)-single-walled carbon nanotubes (SWNTs) composite has been prepared through a cost effective solution cast method and physical properties (electrical and mechanical) measurements have been carried out. The GO sheets contain oxygen functional groups which enhance the interfacial adhesion with the polymer matrix, while the SWNTs act as wires joining the GO together in the composite matrix. This interconnected network creates a conducting path, lowering film resistance and improving PAM films’ electrical, mechanical, and thermal properties. Raman study demonstrated that carbon nanofiller (SWNTs, GO) and polymer PAM have good interfacial bonding. The electrical conductivity and mechanical characteristics (hardness and elastic modulus) of these composite films were enhanced at a loading of 15 wt% GO and 15 wt% SWNTs in PAM matrix. Electrical conductivity of GO (15 wt%) – SWNTs (15 wt%)-PAM composite film was found to be 2.8 × 10−2 S/cm, which is five orders of magnitude higher than that of the PAM polymer. In comparison to pure PAM polymer, the elastic modulus and hardness are found to be 1.14 and 65 times higher, respectively. Note de contenu : - EXPERIMENTAL DETAILS : Materials used - Synthesis of SWNTs and GO - Preparation of composite films - Characterization and properties measurements - RESULTS AND DISCUSSION : Microstructure - Raman spectroscopy - Electrical conductivity - Mechanical strength - Differential scanning calorimetry - Table 1 : Studies of the synergistic effect of CNTs/graphene/polymer composites DOI : https://doi.org/10.1515/ipp-2022-4295 En ligne : https://drive.google.com/file/d/1j9SuftpCqtarUGiTKfu9_rUSXK_ULEgE/view?usp=drive [...] Format de la ressource électronique : Pdf Permalink : https://e-campus.itech.fr/pmb/opac_css/index.php?lvl=notice_display&id=39692 [article]

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Study on the thermal stability and combustion performance of polyurethane foams modified with manganese phytate / Xu Zhang in INTERNATIONAL POLYMER PROCESSING, Vol. 38, N° 3 (2023)  

[article]  inINTERNATIONAL POLYMER PROCESSING > Vol. 38, N° 3 (2023) . - p. 300-309 Titre : Study on the thermal stability and combustion performance of polyurethane foams modified with manganese phytate Type de document : texte imprimé Auteurs : Xu Zhang, Auteur ; Dehe Yuan, Auteur ; Simiao Sun, Auteur ; Handong Li, Auteur ; Zhi Wang, Auteur ; Hua Xie, Auteur Année de publication : 2023 Article en page(s) : p. 300-309 Note générale : Bibliogr. Langues : Anglais (eng) Catégories : Combustion Ignifugeants Composé chimique utilisé pour réduire l'inflammabilité. Il peut être incorporé au produit durant sa fabrication ou appliqué ultérieurement à sa surface. Mousses plastiques Phytate de manganèse Polyuréthanes Stabilité thermique Index. décimale : 668.4 Plastiques, vinyles Résumé : A new environmental friendly flame retardant manganese phytate (MnPa) was prepared by a direct precipitation method and the polyurethane foam (PUF) modified with MnPa was obtained by a one-step all-water foaming method. The thermal stability and combustion performance of the MnPa-modified PUF (MnPUF) were investigated by using thermogravimetric (TG), thermal decomposition kinetics, smoke density characterization, limiting oxygen index (LOI) and UL-94 horizontal combustion test. The results indicated that the addition of MnPa significantly improved the thermal stability and combustion performance of the modified PUF. On the basis of the thermogravimetric analysis, Flynn-Wall-Ozawa method, Kissinger method and Coats Redfern method, it could be concluded that PUF with 7.5 wt% MnPa (MnPUF3) had the highest activation energy and the best thermal stability. Smoke density analysis, LOI and horizontal combustion analysis also showed that the addition of MnPa was positively correlated with smoke suppression, LOI value and burning time. The current research results can provide a reference for the subsequent flame retardant modification of PUF. Note de contenu : - EXPERIMENTAL : Materials - Preparation of MnPa - Preparation of PUF - Preparation of PUF modified with MnPa - Characterization - RESULTS AND DISCUSSION : Thermogravimetric analysis - Thermal decomposition dynamics - LOI analysis - Smoke density analysis - UL-94 horizontal combustion test - Flame retardancy mechanism - Table 1 : Proportion of reagents used to prepare the polyurethane foam - Table 2 : Pyrolysis temperature parameters of four kinds of MnPUFs - Table 3 : Thermogravimetric data of four kinds of MnPUFs at the heating rates of 5 °C and 10 °C - Table 4 : Pyrolysis kinetic parameters of four kinds of MnPUFs at different conversion rates with Flynn-Wall-Ozawa method - Table 5 : Pyrolysis kinetic parameters of four kinds of MnPUFs with Kissinger method - Table 6 : Pyrolysis kinetic data of four kinds of MnPUFs with Coats Redfern method at different heating rates - Table 7 : Horizontal combustion data of four kinds of MnPUFs DOI : https://doi.org/10.1515/ipp-2022-4278 En ligne : https://drive.google.com/file/d/1UMNLgDu4_I2iLD1mZrc-1_xsJJYZUfFE/view?usp=drive [...] Format de la ressource électronique : Pdf Permalink : https://e-campus.itech.fr/pmb/opac_css/index.php?lvl=notice_display&id=39693 [article]

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Improving the rheology of linear low-density polyethylene (LLDPE) and processability of blown film extrusion using a new binary processing aid / Sarah Ramezan-Nejad in INTERNATIONAL POLYMER PROCESSING, Vol. 38, N° 3 (2023)  

[article]  inINTERNATIONAL POLYMER PROCESSING > Vol. 38, N° 3 (2023) . - p. 310-321 Titre : Improving the rheology of linear low-density polyethylene (LLDPE) and processability of blown film extrusion using a new binary processing aid Type de document : texte imprimé Auteurs : Sarah Ramezan-Nejad, Auteur ; Somayeh Mohamadi, Auteur ; Naser Sharifi-Sanjani, Auteur Année de publication : 2023 Article en page(s) : p. 310-321 Note générale : Bibliogr. Langues : Anglais (eng) Catégories : Hydrocalumite Polyéthylène basse densité linéaire Polyéthylène glycol Rhéologie Index. décimale : 668.4 Plastiques, vinyles Résumé : To improve the processability of LLDPE, a binary processing aid composed of polyethylene glycol (PEG) and hydrocalumite was designed. Hydrocalumite containing HPO32− was successfully synthesized with co-precipitation of calcium and aluminum hydroxide in the presence of phosphorous acid. Scanning Electron Microscopy (SEM), Fourier-transform infrared (FTIR) spectroscopy, Thermogravimetric analyses (TGA) and Ion chromatography were utilized for the characterization of the synthesized hydrocalumite. SEM images showed the layered structure. Ion Chromatography demonstrated the molar ratio of Ca2+/Al3+ was 2:1.3 as an interlayer ion. The influence of PEG/hydrocalumite with the different ratios as a processing aid on the rheological properties of LLDPE was investigated by capillary rheometry. The results obtained showed that PEG/hydrocalumite processing aid with a ratio of 1:3 exhibited the best effect on the reduction of critical stress due to the best coverage of the extruder surface. The measurement of processing parameters in the blown film extruder revealed that hydrocalumite interacted with metallic oxides, created a slippery film layer on the die wall. This leads to a decrease in the die pressure and power consumption by 11% and 21%, respectively. SEM analysis confirmed a delay in Sharkskin instability at a higher shear rate. Note de contenu : - Materials - Synthesis of hydrocalumite - Samples preparation - Characterization - Table 1 : Critical shear stress for various LLDPE compounds - Table 2 :Tensile properties of LLDPE and LLDPE/MIPA compound DOI : https://doi.org/10.1515/ipp-2022-4309 En ligne : https://drive.google.com/file/d/1AFO46DiKuAhy98UhZzVN0RVC9NJts0u2/view?usp=drive [...] Format de la ressource électronique : Pdf Permalink : https://e-campus.itech.fr/pmb/opac_css/index.php?lvl=notice_display&id=39694 [article]

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Stereocomplex formation of a poly(D-lactide)/poly(L-lactide) blend on a technical scale / Boris Marx in INTERNATIONAL POLYMER PROCESSING, Vol. 38, N° 3 (2023)  

[article]  inINTERNATIONAL POLYMER PROCESSING > Vol. 38, N° 3 (2023) . - p. 322-330 Titre : Stereocomplex formation of a poly(D-lactide)/poly(L-lactide) blend on a technical scale Type de document : texte imprimé Auteurs : Boris Marx, Auteur ; Lars Bostan, Auteur ; Axel Herrmann, Auteur ; Ella M. Schmidt, Auteur ; M. Mangir Murshed, Auteur Année de publication : 2023 Article en page(s) : p. 322-330 Note générale : Bibliogr. Langues : Anglais (eng) Catégories : Acide poly-D-lactique Alliages polymères Biopolymères Extrusion filage Polylactique, Acide L'acide polylactique (anglais : polylactic acid, abrégé en PLA) est un polymère entièrement biodégradable utilisé dans l'alimentation pour l'emballage des Å“ufs et plus récemment pour remplacer les sacs et cabas en plastiques jusqu'ici distribués dans les commerces. Il est utilisé également en chirurgie où les sutures sont réalisées avec des polymères biodégradables qui sont décomposés par réaction avec l’eau ou sous l’action d’enzymes. Il est également utilisé pour les nouveaux essais de stent biodégradable. Le PLA peut-être obtenu à partir d'amidon de maïs, ce qui en fait la première alternative naturelle au polyéthylène (le terme de bioplastique est utilisé). En effet, l'acide polylactique est un produit résultant de la fermentation des sucres ou de l'amidon sous l'effet de bactéries synthétisant l'acide lactique. Dans un second temps, l'acide lactique est polymérisé par un nouveau procédé de fermentation, pour devenir de l'acide polylactique. Ce procédé conduit à des polymères avec des masses molaires relativement basses. Afin de produire un acide polylactique avec des masses molaires plus élevées, l'acide polylactique produit par condensation de l'acide lactique est dépolymérisé, produisant du lactide, qui est à son tour polymérisé par ouverture de cycle. Le PLA est donc l’un de ces polymères, dans lequel les longues molécules filiformes sont construites par la réaction d’un groupement acide et d’une molécule d’acide lactique sur le groupement hydroxyle d’une autre pour donner une jonction ester. Dans le corps, la réaction se fait en sens inverse et l’acide lactique ainsi libéré est incorporé dans le processus métabolique normal. On obtient un polymère plus résistant en utilisant l'acide glycolique, soit seul, soit combiné à l’acide lactique. Polymères -- Propriétés thermiques Index. décimale : 668.4 Plastiques, vinyles Résumé : Poly(D-lactide) (PDLA) and poly(L-lactide) (PLLA), both available on the market, are blended on a technical scale. Using a special process control, the two materials are blended in a twin-screw extruder at a mass throughput rate of 2 kg/h, resulting in a stereocomplex Poly(-lactide) (PLA) blend. Thermal analysis indicates only one melting point at 235 °C. Both the Raman spectra and X-ray powder diffraction patterns show characteristic features for the stereocomplex PLA. With the available amount of this blend PLA fibers with technical strengths can be developed by melt spinning. As such, the application of the biopolymer PLA can be expanded, leading to substitute the conventional plastics for conserving both the resources and the environment. Note de contenu : - Materials - scPLA formation - scPLA processing - Measurements - Table 1 : Data on PDLA and PLLA from the respective suppliers - Table 2 : Description of the studied materials - Table 3 : Data on scPLA - Table 4 : Thermal properties of scPLA and scPLA-ext. DOI : https://doi.org/10.1515/ipp-2022-4296 En ligne : https://drive.google.com/file/d/1x84fvobJtjylWB4NWSlwyLC_1tsExCY5/view?usp=drive [...] Format de la ressource électronique : Pdf Permalink : https://e-campus.itech.fr/pmb/opac_css/index.php?lvl=notice_display&id=39695 [article]

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Experimental investigation on mechanical and tribological characteristics of snake grass/sisal fiber reinforced hybrid composites / Sathish kumar Rajamanickam in INTERNATIONAL POLYMER PROCESSING, Vol. 38, N° 3 (2023)  

[article]  inINTERNATIONAL POLYMER PROCESSING > Vol. 38, N° 3 (2023) . - p. 331-342 Titre : Experimental investigation on mechanical and tribological characteristics of snake grass/sisal fiber reinforced hybrid composites Type de document : texte imprimé Auteurs : Sathish kumar Rajamanickam, Auteur ; Natarajan Ponnusamy, Auteur ; Manoharan Mohanraj, Auteur ; Arockia Julias Arulraj, Auteur Année de publication : 2023 Article en page(s) : p. 331-342 Note générale : Bibliogr. Langues : Anglais (eng) Catégories : Composites à fibres -- Moulage par compression Composites à fibres végétales -- Propriétés mécaniques Epoxydes Extraction (chimie) Fibres d'herbe à serpents Fibres de sisal Le sisal (Agave sisalana) est une plante de la famille des Agavaceae originaire de l'est du Mexique où on la trouve également sous l'appellation de henequén. Sisal est également le nom de la fibre extraite des feuilles de cette plante. Très résistante, cette fibre sert à la fabrication de cordage, de tissus grossiers et de tapis. Le sisal est utilisé dans la filière bois pour tous les produits liés destinés au bois énergie et à la trituration (papeterie, panneau de particules). Leur stockage est de courte durée (le sisal est peu durable) et cette fibre végétale peut être mélangée au bois (ne pollue pas la matière comme une fibre synthétique). Fibres végétales -- Propriétés mécaniques Fibres végétales -- Propriétés physiques Humidité -- Absorption:Eau -- Absorption Tribologie (technologie) Index. décimale : 668.4 Plastiques, vinyles Résumé : An experiential research on mechanical and tribological characteristics of snake grass and sisal fiber reinforced hybrid polymer (epoxy) composites was carried out and reported in this article. The snake grass and sisal fibers were initially treated with 5% sodium hydroxide (NaOH). Hybrid composite samples were fabricated using a compression moulding technique with a total fiber weight ratio of 30% and an epoxy resin weight ratio of 70%. The proportions of snake grass and sisal fibers in the hybrid composites were 70:30, 50:50, and 30:70. The fabricated hybrid composite samples were subjected to flexural, tensile, interlaminar shear strength, Shore D hardness, water absorption, and wear tests as per ASTM international standards, and the outcomes were compared with the results of snake grass and sisal mono fiber composites. The results disclosed that the 30:70 (SG:S) hybrid composite has higher mechanical characteristics than those of other hybrid and mono fiber composites. Also, the 30:70 hybrid sample performed at par with the sisal mono composite in wear and water absorption characteristics. Optical microscopy examination of alkali-treated natural hybrid and mono fiber composites displayed excellent results in terms of interfacial bonding between polymer and fiber. Note de contenu : - MATERIALS AND METHODOLOGY : Materials - Fiber extraction and alkali treatment - Composite fabrication process - Testing of composites - RESULTS AND DISCUSSION : Tensile characteristics - Flexural characteristics - Interlaminar shear strength - Shore D hardness Water absorption characteristics - Wear characteristics - Microscopy analysis - SEM investigation - Table 1 : Physical and mechanical properties of sisal and snake grass fiber - Table 2 : Composite sample details DOI : https://doi.org/10.1515/ipp-2022-4301 En ligne : https://drive.google.com/file/d/18VUu9bGIIMaZvya1wHhBZZjUZDsYJSxa/view?usp=drive [...] Format de la ressource électronique : Pdf Permalink : https://e-campus.itech.fr/pmb/opac_css/index.php?lvl=notice_display&id=39696 [article]

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Tensile properties of sandwich-designed carbon fiber filled PLA prepared via multi-material additive layered manufacturing and post-annealing treatment / Zhaogui Wang in INTERNATIONAL POLYMER PROCESSING, Vol. 38, N° 3 (2023)  

[article]  inINTERNATIONAL POLYMER PROCESSING > Vol. 38, N° 3 (2023) . - p. 343-361 Titre : Tensile properties of sandwich-designed carbon fiber filled PLA prepared via multi-material additive layered manufacturing and post-annealing treatment Type de document : texte imprimé Auteurs : Zhaogui Wang, Auteur ; Xiuzeng Yin, Auteur ; Lihan Wang, Auteur Année de publication : 2023 Article en page(s) : p. 343-361 Note générale : Bibliogr. Langues : Anglais (eng) Catégories : Composites à fibres de carbone -- Propriétés mécaniques Construction sandwich -- Propriétés mécaniques Eléments finis, Méthode des Essais dynamiques Impression tridimensionnelle Polylactique, Acide L'acide polylactique (anglais : polylactic acid, abrégé en PLA) est un polymère entièrement biodégradable utilisé dans l'alimentation pour l'emballage des Å“ufs et plus récemment pour remplacer les sacs et cabas en plastiques jusqu'ici distribués dans les commerces. Il est utilisé également en chirurgie où les sutures sont réalisées avec des polymères biodégradables qui sont décomposés par réaction avec l’eau ou sous l’action d’enzymes. Il est également utilisé pour les nouveaux essais de stent biodégradable. Le PLA peut-être obtenu à partir d'amidon de maïs, ce qui en fait la première alternative naturelle au polyéthylène (le terme de bioplastique est utilisé). En effet, l'acide polylactique est un produit résultant de la fermentation des sucres ou de l'amidon sous l'effet de bactéries synthétisant l'acide lactique. Dans un second temps, l'acide lactique est polymérisé par un nouveau procédé de fermentation, pour devenir de l'acide polylactique. Ce procédé conduit à des polymères avec des masses molaires relativement basses. Afin de produire un acide polylactique avec des masses molaires plus élevées, l'acide polylactique produit par condensation de l'acide lactique est dépolymérisé, produisant du lactide, qui est à son tour polymérisé par ouverture de cycle. Le PLA est donc l’un de ces polymères, dans lequel les longues molécules filiformes sont construites par la réaction d’un groupement acide et d’une molécule d’acide lactique sur le groupement hydroxyle d’une autre pour donner une jonction ester. Dans le corps, la réaction se fait en sens inverse et l’acide lactique ainsi libéré est incorporé dans le processus métabolique normal. On obtient un polymère plus résistant en utilisant l'acide glycolique, soit seul, soit combiné à l’acide lactique. Traction (mécanique) Index. décimale : 668.4 Plastiques, vinyles Résumé : Polylactic Acid (PLA) experiences widely spread applications in Fused Filament Fabrication (FFF) owing to its relatively high stiffness, strength, and environmentally friendly biodegradability. Reinforcing inclusions like short carbon fibers are introduced to virgin PLA feedstock aiming to improve the mechanical performance of FFF-made products. Nevertheless, the rigid fibers significantly reduce the ductility of the overall fabricated parts. This study prepares sandwich specimens with PLA as core and its 10 wt% chopped carbon fiber reinforced composites (i.e., CF/PLA) as shell via a low-cost FFF-based multi-material additive layered manufacturing method. The sandwich specimen has three layers, which are changed according to different material volumes, which is able to design the local strength and toughness performances of a printed part. Tensile properties of these sandwich samples printed in the different volumetric rates of virgin PLA constituents are measured. It is found that the strength of sandwich specimens with 20% vol of PLA reduces noticeably as compared to the full CF/PLA specimens. The 80% vol specimens exhibit a competitive strength as compared to the 40% and 60% vol specimens, while its toughness increases notably as compared to the other cases. Finite element simulations of the layered manufacturing process show that the thermal residual stresses of 20% vol sandwich accumulates most significantly. We also explore the effects of thermal annealing on the prepared sandwiches. Experimental results indicated that the post-annealing process improved the strength and stiffness of the sandwich specimens, while enhancing the stability of the mechanical properties of the FFF printed sandwich. Note de contenu : - MATERIALS AND METHODS : Sample preparation - Test sample design - RESULTS AND DISCUSSION : Structural analysis of sandwich specimens - Tensile test measurements - Table 1 : Crystallinity of 3D printed samples before and after annealing - Table 2 : Properties of PLA and carbon fiber used in the finite element simulation - Table 3 : Properties of 10 wt% CF/PLA used in the finite element simulation DOI : https://doi.org/10.1515/ipp-2022-4283 En ligne : https://drive.google.com/file/d/1haR7XPJcFqEqJjAlKEUwofakxb5zdaFJ/view?usp=drive [...] Format de la ressource électronique : Pdf Permalink : https://e-campus.itech.fr/pmb/opac_css/index.php?lvl=notice_display&id=39697 [article]

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Non-isothermal simulation of a corner vortex within entry flow for a viscoelastic fluid Huan-Chang Tseng EMAIL logo / Huan-Chang Tseng in INTERNATIONAL POLYMER PROCESSING, Vol. 38, N° 3 (2023)  

[article]  inINTERNATIONAL POLYMER PROCESSING > Vol. 38, N° 3 (2023) . - p. 362-374 Titre : Non-isothermal simulation of a corner vortex within entry flow for a viscoelastic fluid Huan-Chang Tseng EMAIL logo Type de document : texte imprimé Auteurs : Huan-Chang Tseng, Auteur Année de publication : 2023 Article en page(s) : p. 362-374 Note générale : Bibliogr. Langues : Anglais (eng) Catégories : Etat fondu (matériaux) Polyéthylène basse densité Rhéologie Simulation par ordinateur Tags : 'Simulation  numérique  3D'  'Vortex  de  coin'  'Flux  d'entrée'  'Modèle  White-Metzner  modifié'  non  isotherme'  'Fluides  viscoélastiques Index. décimale : 668.4 Plastiques, vinyles Résumé : A modified White-Metzner viscoelastic constitutive equation is incorporated into the state-of-the-art Three Dimensional Computational Fluid Dynamics (3D-CFD) framework for performing isothermal and non-isothermal entry flow simulations of a polymer melt. As a result, the corner vortex becomes smaller with increased isothermal temperature, namely, the so-called temperature-induced vortex reduction. In addition, the vortex grows with raising wall temperatures, whereas the vortex reduction is found under high inlet temperatures. Through the visualized flow patterns, it is significant to investigate the dramatic variations of vortex size in relation to fluid temperature, weighted viscosity and extension rate, as well as Weissenberg number and Trouton ratio. Note de contenu : - THEORETICAL BACKGROUND : GNF shear viscosity - GNF-X weighted shear/extensional viscosity - WMT-X viscoelastic constitutive equation - RESULTS AND DISCUSSION : Fit of WMT-X model to viscoelastic material functions - Temperature induced vortex reduction within isothermal entry flow - Simulations of non-isothermal entry flow with vortex streamline - Table 1 : Shear viscosity parameters of Cross-WLF model for LDPE melt - Table 2 : Extensional viscosity parameters of Trouton ratio of GNF-X model for LDPE melt - Table 3 : N 1 parameters of Weissenberg number of WMT-X model for LDPE melt - Table 4 : -N 2/N 1 ratio parameters of WMT-X model for LDPE melt DOI : https://doi.org/10.1515/ipp-2022-4312 En ligne : https://drive.google.com/file/d/1ftb1rtH9JYA2Lsi7n9bhLsQcRctU6-zO/view?usp=drive [...] Format de la ressource électronique : Pdf Permalink : https://e-campus.itech.fr/pmb/opac_css/index.php?lvl=notice_display&id=39698 [article]

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Feasibility assessment of injection molding online monitoring based on oil pressure/nozzle pressure/cavity pressure / Hao-Hsuan Tsou in INTERNATIONAL POLYMER PROCESSING, Vol. 38, N° 3 (2023)  

[article]  inINTERNATIONAL POLYMER PROCESSING > Vol. 38, N° 3 (2023) . - p. 375-386 Titre : Feasibility assessment of injection molding online monitoring based on oil pressure/nozzle pressure/cavity pressure Type de document : texte imprimé Auteurs : Hao-Hsuan Tsou, Auteur ; Chung-Ching Huang, Auteur ; Zhi-Hao Wang, Auteur ; Ting-Wei Zhao, Auteur Année de publication : 2023 Article en page(s) : p. 375-386 Note générale : Bibliogr. Langues : Anglais (eng) Catégories : Caractérisation Evaluation Matières plastiques -- Moulage par injection Matières plastiques -- Moulage par injection -- Appareils et matériel Surveillance électronique Tags : 'Valeur  caractéristique  de  la  courbe  pression  dans  cavité  du  moule'  'Analyse  corrélation'  'Signaux  machine  à  injection''Moulage  par  injection'  'Système  détection  en  ligne' Index. décimale : 668.4 Plastiques, vinyles Résumé : This study produced a box-like product through injection molding, and pressure sensors were installed at the nozzle in the injection molding machine and mold cavity. Injection molding experiments were conducted with various process parameters to understand the correlations between the pressure of the cavity, nozzle, and oil pump. A high correlation (R > 0.95) between oil pressure and nozzle pressure could be found in the study. The oil pressure in the injection molding machine could fully describe the pressure variation of the molten plastic at the nozzle. However, the correlation between nozzle pressure and cavity pressure was slightly reduced due to changes in injection speed, melting temperature, and packing time. Thus, a suitable molding window can improve the correlation between oil pressure, nozzle pressure, and cavity pressure. This study provides a correlation between the three pressures and a reference for the future selection of process variables, an essential pretreatment for online monitoring. Note de contenu : - THEORETICAL ANALYSIS AND EXPERIMENTAL METHODS : Materials and procedures - Equipment and injection mold - Characterization and analysis of the pressure-stime curve - RESULTS AND DISCUSSION : Effects of the process parameters on the characteristics of the pressure curves - Correlation between injection machine oil pressure and nozzle injection pressure - Correlation between nozzle pressure and cavity pressure - Analytical results for wear evaluation of non-return valves using pressure signals - Table 1 : Single factors experiment planning - Table 2 : Non-return valve diameter and corresponding code DOI : https://doi.org/10.1515/ipp-2022-4281 En ligne : https://drive.google.com/file/d/1sV_2wbIkaCybUGyGv2ykToaVzdvc0wW0/view?usp=drive [...] Format de la ressource électronique : Pdf Permalink : https://e-campus.itech.fr/pmb/opac_css/index.php?lvl=notice_display&id=39699 [article]

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Modelling of roller conveyor for the simulation of rubber tire tread extrusion / Benoît Debbaut in INTERNATIONAL POLYMER PROCESSING, Vol. 38, N° 3 (2023)  

[article]  inINTERNATIONAL POLYMER PROCESSING > Vol. 38, N° 3 (2023) . - p. 387-394 Titre : Modelling of roller conveyor for the simulation of rubber tire tread extrusion Type de document : texte imprimé Auteurs : Benoît Debbaut, Auteur Année de publication : 2023 Article en page(s) : p. 387-394 Note générale : Bibliogr. Langues : Anglais (eng) Catégories : Caoutchouc Convoyeurs Eléments finis, Méthode des Matières plastiques -- Extrusion Modèles mathématiques Pneus Simulation par ordinateur Index. décimale : 668.4 Plastiques, vinyles Résumé : The extrusion of large or heavy technical rubber profiles is usually assisted by a conveying device. Such a device can be a conveyor belt or a series of rollers, and its use is necessary mainly for being able to achieve the process. Within the context of numerical simulation of extrusion flows, a conveying device brings additional downstream constraints to the flow governing equations. In the present paper, we propose a simple engineering approach for modelling a roller conveyor used in rubber tire tread extrusion, and we apply it to the extrusion simulation of a flat tire tread profile as typically encountered in the tire manufacturing industry. Note de contenu : - Mathematical model - Finite element approximation and computational strategy - Simulation of a 3D extrusion case DOI : https://doi.org/10.1515/ipp-2023-4356 En ligne : https://drive.google.com/file/d/1GPXgHbojcA0eRgtu1i7MR3LYS4CSysT8/view?usp=drive [...] Format de la ressource électronique : Pdf Permalink : https://e-campus.itech.fr/pmb/opac_css/index.php?lvl=notice_display&id=39700 [article]

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Reactive compatibilization of polypropylene grafted with maleic anhydride and styrene, prepared by a mechanochemical method, for a blend system of biodegradable poly(propylene carbonate)/polypropylene spunbond nonwoven slice / Zheng Tian in INTERNATIONAL POLYMER PROCESSING, Vol. 38, N° 3 (2023)  

[article]  inINTERNATIONAL POLYMER PROCESSING > Vol. 38, N° 3 (2023) . - p. 395-403 Titre : Reactive compatibilization of polypropylene grafted with maleic anhydride and styrene, prepared by a mechanochemical method, for a blend system of biodegradable poly(propylene carbonate)/polypropylene spunbond nonwoven slice Type de document : texte imprimé Auteurs : Zheng Tian, Auteur ; Yilu Zhang, Auteur ; Nai Xu, Auteur ; Lisha Pan, Auteur ; Yuhong Feng, Auteur Année de publication : 2023 Article en page(s) : p. 395-403 Note générale : Bibliogr. Langues : Anglais (eng) Catégories : Anhydride maléique-styrène-co-greffé-polypropylène Nontissés Nontissés -- Propriétés mécaniques Nontissés -- Propriétés thermiques Polycarbonate de propylène Le carbonate de polypropylène (PPC), un copolymère d'anhydride carbonique et d'oxyde de propylène, est un thermoplastique. Des catalyseurs tels que le glutarate de zinc sont utilisés dans sa polymérisation. Polypropylène Index. décimale : 668.4 Plastiques, vinyles Résumé : Poly(propylene carbonate) (PPC)/polypropylene (PP) spunbond nonwoven slice has gained more attention, owing to its excellent properties, such as biodegradability, flexibility, biocompatibility, and CO2 utilization. However, the applications of this green material are limited due to the poor thermodynamic incompatibility between PPC and PP. In this paper, PP grafted with maleic anhydride (MAH) and styrene (St) (PP-g-(MAH-co-St)), prepared by a mechanochemical method and having a grafting percentage GMAH = 1.40 %, was used as a compatibilizer to prepare a biodegradable PPC/compatibilizer/PP composite-spunbond nonwoven slice by melt-blending. The effects of compatibilizer content on the tensile strength, elongation at break, melt flow rate, thermal properties, and micro-morphology of PPC/PP-g-(MAH-co-St)/PP were systematically studied. Furthermore, the mechanism of compatibilization of PP-g-(MAH-co-St) in the PPC/PP spunbond nonwoven composite slice is discussed. The results indicated that this green PP-g-(MAH-co-St) exhibited a clear reactive compatibilization effect. Therefore, it can be considered as a good compatibilizer for the biodegradable PPC/PP spunbond nonwoven slice. Note de contenu : - EXPERIMENTAL : Materials - Preparation of PP-g-(MAH-co-St) - Preparation of PPC/PP-g-(MAH-co-St)/PP - Analysis of the properties of PPC/PP-g-(MAH-co-St)/PP - RESULTS AND DISCUSSION : FT-IR analysis - 1H-NMR analysis - Effect of PP-g-(MAH-co-St) content on the tensile strength and elongation at break of the composite spunbond nonwoven slice Effect of PP-g-(MAH-co-St) content on the MFR of the composite spunbond nonwoven slice - Effect of PP-g-(MAH-co-St) content on the thermal properties of composite spunbond nonwoven slice Micro-morphology of the composite spunbond nonwoven slice Compatibility mechanism of PP-g-(MAH-co-St) - Table 1 : Tensile strength, elongation at break, and MFR of PPC/PP-g-(MAH-co-St)/PP composite spunbond nonwoven slice - Table 2 : Thermal properties of PPC, PP, and PPC/PP-g-(MAH-co-St)/PP composite spunbond nonwoven slice (all values are in degrees oC) DOI : https://doi.org/10.1515/ipp-2023-4345 En ligne : https://drive.google.com/file/d/1e_OVoF3Oxr-tmTvLSDafR0VJCVZomOqL/view?usp=drive [...] Format de la ressource électronique : Pdf Permalink : https://e-campus.itech.fr/pmb/opac_css/index.php?lvl=notice_display&id=39701 [article]

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Effect of stacking sequence and thickness variation on the thermo-mechanical properties of flax-kenaf laminated biocomposites and prediction of the optimal configuration using a decision-making framework / Santosh Kumar in INTERNATIONAL POLYMER PROCESSING, Vol. 38, N° 3 (2023)  

[article]  inINTERNATIONAL POLYMER PROCESSING > Vol. 38, N° 3 (2023) . - p. 404-423 Titre : Effect of stacking sequence and thickness variation on the thermo-mechanical properties of flax-kenaf laminated biocomposites and prediction of the optimal configuration using a decision-making framework Type de document : texte imprimé Auteurs : Santosh Kumar, Auteur ; Sumit Bhowmick, Auteur ; Divya Zindani, Auteur Année de publication : 2023 Article en page(s) : p. 404-423 Note générale : Bibliogr. Langues : Anglais (eng) Catégories : Composites à fibres végétales Composites à fibres végétales -- Propriétés mécaniques Epoxydes Interfaces (Sciences physiques) kénaf et constituants Le Kenaf (Hibiscus Cannabinus L. et Hibiscus Sabdarifa L.), aussi appelé chanvre de Deccan, est une plante annuelle de la famille des Malvaceae. Le kenaf est apparenté au jute. Ces tiges épineuses d'1 à 2 cm de diamètre sont souvent, mais pas toujours ramifiée. Les feuilles de 10 à 15 cm de longueur sont de forme variable, celles de la base sont lobées et celles du sommet lancéolées. Les fleurs de 8 à 15 cm de diamètre sont blanches, jaunes ou pourpres. Le fruit est un capsule contenant plusieurs graines. Lin et constituants Le lin cultivé (Linum usitatissimum) est une plante annuelle de la famille des Linaceae cultivée principalement pour ses fibres, mais aussi pour ses graines oléagineuses. Les fibres du lin permettent de faire des cordes, du tissu (lin textile pour ses qualités anallergiques, isolantes et thermorégulateurs), ou plus récemment des charges isolantes pour des matériaux de construction. Les graines sont utilisées pour produire de l'huile de lin pour l'industrie de l'encre et de la peinture, pour la consommation humaine et animale, à cause de sa richesse en oméga 3. Le lin est une des rares fibres textiles végétales européennes. Elle a comme caractéristiques la légereté, la rigidité et la résistance et comme particularité d'être une fibre longue (plusieurs dizaines de centimètres), par rapport aux fibres courtes (coton, chanvre) ou moyennes (laine). Stratifiés -- Propriétés mécaniques Index. décimale : 668.4 Plastiques, vinyles Résumé : The use of naturally derived eco-friendly biocomposites became more popular due to growing environmental concerns and hunt for sustainable materials. Biocomposites can reduce the residual waste and carbon emission to the environment during their lifecycle. The present study aims to develop biocomposites by reinforcing flax fiber (F) and kenaf fiber (K) laminates with bio-epoxy matrix at four different arrangements (FFF, FKF, KFK, and KKK). The biocomposite samples were fabricated with three laminated thicknesses (3 mm, 4 mm and 5 mm) and the thermo-mechanical performance was investigated. The results showed that FFF biocomposites recorded higher tensile, flexural, and interfacial properties with lower density and absorption of water compared to KKK biocomposites due to higher cylindrical lumen diameter of flax laminates. The hybridization of flax with kenaf fiber at different stacking sequences provided greater strength, modulus, toughness, stiffness, thermal stability and degradation behaviour due to greater interfacial interaction between laminated fiber and bio-epoxy. The FKF biocomposites showed maximum impact strength (52.96 kJ/m2), tensile strength (110.21 MPa), and compressive strength (139.64 MPa) at 5 mm laminated thickness while, flexural (158.67 MPa) and shear strength (39.45 MPa) were maximum at 4 mm thickness with the highest degradation temperature (336 °C). The optimal biocomposite configuration has been identified through employability of a novel decision-making framework encompassing interval-valued intuitionistic fuzzy sets, TOmada de DecisaoInterativaMulticriterio (TODIM) and Schweizer–Sklar operations. The inclusive evaluation with regard to the applied framework has revealed that FKF and KFK biocomposites with 4 mm thickness (Lam5 and Lam8) configuration to have the optimal configuration. On the other hand, Lam 10, i.e., KKK_3 mm turned out to be inferior to all the considered biocomposite configurations. Note de contenu : - MATERIALS AND METHODS : Materials processing - Biocomposite fabrication - Experimental testing of laminated biocomposites - The proposed decision support system - RESULTS AND DISCUSSION : Mechanical properties - Interfacial properties - Physical properties - Thermal degradation and stability - Surface morphology - APPLICABILITY OF THE PROPOSED DECISION-SUPPORT SYSTEM - Table 1 : Properties and chemical composition of raw materials - Table 2 : Properties and chemical composition of raw materials - Table 3 : Nomenclature of considered laminated biocomposites with evaluation scores from expert 1 - Table 4 : Conversion scale from linguistic IVIFNs - Table 5 : Aggregated matrix obtained using Schweizer–Sklar fuzzy TODIM metho - Table 6 : Importance weights and relative importance weights of the different performance metric DOI : https://doi.org/10.1515/ipp-2023-4341 En ligne : https://drive.google.com/file/d/15uqmEgc5Yf1chsFcmp4zMBIFsPQ0-xXo/view?usp=drive [...] Format de la ressource électronique : Pdf Permalink : https://e-campus.itech.fr/pmb/opac_css/index.php?lvl=notice_display&id=39702 [article]

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Design and manufacture of an additive manufacturing printer based on 3D melt electrospinning writing of polymer / Behnam Akhoundi in INTERNATIONAL POLYMER PROCESSING, Vol. 38, N° 3 (2023)  

[article]  inINTERNATIONAL POLYMER PROCESSING > Vol. 38, N° 3 (2023) . - p. 424-433 Titre : Design and manufacture of an additive manufacturing printer based on 3D melt electrospinning writing of polymer Type de document : texte imprimé Auteurs : Behnam Akhoundi, Auteur ; Vahid Modanloo, Auteur ; Ahmad Mashayekhi, Auteur Année de publication : 2023 Article en page(s) : p. 424-433 Note générale : Bibliogr. Langues : Anglais (eng) Catégories : Electrofilature Fibres textiles synthétiques Impression tridimensionnelle Nanofibres Poly-e-caprolactone Polylactique, Acide L'acide polylactique (anglais : polylactic acid, abrégé en PLA) est un polymère entièrement biodégradable utilisé dans l'alimentation pour l'emballage des Å“ufs et plus récemment pour remplacer les sacs et cabas en plastiques jusqu'ici distribués dans les commerces. Il est utilisé également en chirurgie où les sutures sont réalisées avec des polymères biodégradables qui sont décomposés par réaction avec l’eau ou sous l’action d’enzymes. Il est également utilisé pour les nouveaux essais de stent biodégradable. Le PLA peut-être obtenu à partir d'amidon de maïs, ce qui en fait la première alternative naturelle au polyéthylène (le terme de bioplastique est utilisé). En effet, l'acide polylactique est un produit résultant de la fermentation des sucres ou de l'amidon sous l'effet de bactéries synthétisant l'acide lactique. Dans un second temps, l'acide lactique est polymérisé par un nouveau procédé de fermentation, pour devenir de l'acide polylactique. Ce procédé conduit à des polymères avec des masses molaires relativement basses. Afin de produire un acide polylactique avec des masses molaires plus élevées, l'acide polylactique produit par condensation de l'acide lactique est dépolymérisé, produisant du lactide, qui est à son tour polymérisé par ouverture de cycle. Le PLA est donc l’un de ces polymères, dans lequel les longues molécules filiformes sont construites par la réaction d’un groupement acide et d’une molécule d’acide lactique sur le groupement hydroxyle d’une autre pour donner une jonction ester. Dans le corps, la réaction se fait en sens inverse et l’acide lactique ainsi libéré est incorporé dans le processus métabolique normal. On obtient un polymère plus résistant en utilisant l'acide glycolique, soit seul, soit combiné à l’acide lactique. Polymères -- Fusion Index. décimale : 668.4 Plastiques, vinyles Résumé : - Objectives : Electrospinning is one of the most well-known approaches to producing polymer nanofibers from a polymer solution by applying a potential difference (voltage) between the spinner and the collector, which is used in various industries such as medicine and military. This method has some significant restrictions, like low process efficiency due to the evaporation of the solvent, remaining solvent on the fibers, which are sometimes toxic, and inability to control the geometry of the produced fibers. On the other hand, preparing some solvents used in the electrospinning of polymer solutions is costly. Polymer melt electrospinning writing is a replacement for this type of electrospinning, which can be mentioned in terms of economy, efficiency, and production of solvent-free fibers. Therefore, in this research, a melt polymer electrospinning device was designed and manufactured according to existing extrusion-based additive manufacturing (AM) devices (3D printer). - Methods : Changes in an extrusion-based 3D printer to convert it into a writing electrospinning device experimentally. - Results : PLA and PCL fibers with diameters ranging from 8 to 84 μm were produced. The effect of process variables on the produced fibers’ diameter was investigated: Applied potential difference between the nozzle and the substrate: As its increases, the fiber diameter decreases. Increasing temperature: As its increases, the fiber diameter decreases. Distance between the nozzle and the substrate: As its increases, the fiber diameter increases. Flow rate: As its increases, the fiber diameter increases. - Conclusions : By presenting a 3D printer-electrospinning device, it is possible to control the fiber’s diameter and the 3D geometry in the 3D printing-electrospinning process. Note de contenu : - The effect of the applied potential difference between the nozzle and the substrate on the diameter of the PLA fibers - Effect of melting temperature on the diameter of the PLA fibers - The effect of the distance between the nozzle and the substrate on the diameter of the PLA fibers - The effect of variation in melt flow (extra extrusion multiplier) rate on the diameter of PLA fibers - Investigating the possibility of controlling the fiber geometry - Table 1 : Input parameters and their levels DOI : https://doi.org/10.1515/ipp-2023-4352 En ligne : https://drive.google.com/file/d/1BOqMdf_6KdQ0sLWOTJWpgolfw0USqNLj/view?usp=drive [...] Format de la ressource électronique : Pdf Permalink : https://e-campus.itech.fr/pmb/opac_css/index.php?lvl=notice_display&id=39703 [article]

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