Modeling and characterization of the mechanical and damping response of carbon nanotube nanocomposites

"Modeling and Characterization of the Mechanical and Damping Response of Carbon Nanotube Nanocomposites" ABSTRACT: Multifunctionality is a current trend in material design. The fast growing needs of industries are challenging the design of structures made of advanced lightweight composites that possess the capability of performing multiple functions. The superior mechanical properties of carbon nanotubes (CNTs) - besides the excellent electrical and thermal properties - make them ideal candidates to be used as reinforcement llers in composite materials. CNT nanocomposites, made of suitable polymeric matrices lled with carbon nanotubes, have shown enhanced mechanical and electrical features with an additional extraordinary feature, namely, a high structural damping capacity. The main objective of this work is to explore the mechanical and damping response of CNT nanocomposites, aiming at reaching a better understanding of the macroscopic behavior of the nanocomposite materials by taking into account their complex micro/nanostructural features. The practical goal is to effectively explore the potential exploitation of these nanostructured materials in demanding structural applications. In order to investigate and optimize not only the mechanical properties but also the damping capacity of CNT/polymer composites, a specic analytical model, based on the Eshelby and Mory-Tanaka approaches, is here presented. The proposed model is an effective tool for predicting nonlinear stress-strain curves, energy dissipation mechanisms and hysteresis of nanocomposite materials. A great deal of studies were conducted on the ability of CNT-reinforced materials to absorb vibrations and noise (damping capacity), analyzing the orientation, dispersion and aspect ratio of CNTs as main parameters that affect the mechanical and damping properties. As a step forward from the current state of the art, the present work suggests an innovative theoretical method to describe the macroscopic response of nanocomposites and explore energy dissipation mechanisms arising from the shear slippage of nanotubes within the hosting matrix. The major mechanism through which energy is dissipated, the stick-slip mechanism, can be properly treated by introducing a plastic eigenstrain in the CNT inclusions whose evolutive law is accordingly shaped after the physical phenomenology. A set of numerical tests are performed to estimate the elastic properties and the nonlinear response of nanocomposites, characterizing the hysteresis loops in the stress-strain curves. Parametric studies are conducted to investigate the in uence of the main constitutive parameters of the model on the mechanical response including the damping capacity. The numerical simulations revealed that the interfacial shear strength, the CNT volume fraction, the exponent of the evolution law for the plastic eigenstrain, as well as the strain amplitude, have a signicant effect on the hysteresis of CNT nanocomposites. Moreover, it is shown that an optimal combination of these micro-structural parameters can be achieved via differential evolutionary algorithms that allow to maximize the damping capacity, while preserving the high elastic properties of the nanostructured materials. Such approach further enables the calibration of the model and design the nanomaterial in order to provide an effective response according to the structural vibration control requirements and high mechanical performance goals. The validation of the effectiveness of the predictive computational tool, together with its theoretical framework, is also sought via an ad hoc experimental approach. The experimental campaign featuring mechanical tests on a variety of CNT nanocomposite materials was indeed a fundamental step towards the renement of the model and a reasonable tuning of the model parameters. In addition, a morphology investigation of the prepared CNT/polymer composites was a decisive step to dene the microstructural properties. The experimental activities highlighted and conrmed the relevance of several morphological aspects, such as the actual CNT aspect ratio variability within the nanocomposite, the CNT dispersion and agglomeration degree and the polymer matrix chemical structure, to mention but a few. Those results shed light to which nanocomposites constituents features can influence the macroscopic response of the material. The conducted experimental work aimed also at identifying and introducing parameters that can better enhance the nanocomposite mechanical and damping behavior, by investigating also aspects of the fabrication processes that can help improve the CNT dispersion or the CNT adhesion like, for instance, the CNT functionalization. These experimental findings allowed a final model update by overcoming the main limitations, generally present in the most common micromechanical theories for multi-phase materials, i.e., (i) the perfect nanoller dispersion and distribution in the surrounding matrix, and (ii) the perfect interfacial adhesion between the carbon nanotubes and polymer chains

MANAJEMEN USAHA DAGANG BUMDES BALILI DI DESA KEWAR KECAMATAN LAMAKNEN KABUPATEN BELU

Penelitian ini memiliki tujuan untuk menjawab bagaimana manajemen (pengelolaan) Usaha Dagang BUMDes Balili di Desa Kewar. Metode penelitian yang digunakan dalam penelitian ini yaitu metode penelitian kualitatif, teknik pengumpulan data dilakukan dengan observasi,wawancara,dan dokumentasi. Dari hasil penelitian ini menunjukan bahwa, pengelolaan BUMDes Balili yang baik dapat terwujud melalui beberapa hal diantaranya adalah pentingnya partisipasi masyarakat dalam pengelolaan BUMDes Balili kemudian dan transparansi, serta pengawasan dan akuntabilitas untuk mengukur pelaksanaan BUMDes Balili. Hasil penelitian yang ditemukan adalah terdapat fakta-fakta yang ditemukan penyusun diantaranya: 1.Bahwa dalam pendiriannya BUMDes Balili tidak memiliki dasar hukum sehingga pengelolah tidak memiliki acuan dalam menjalankan BUMDes Balili. 2.Minimnya partisipasi masyarakat dalam perencanaan BUMDes Balili. 3.Tidak adanya pertanggung jawaban yang dilakukan oleh pengelolah BUMDes kepada komisaris BUMDes maupun kepada masyarakat. Dari fakta yang telah ditemukan oleh penyusun, maka penyusun memberikan beberapa saran yaitu: 1.kepada pemerintah Desa Kewar untuk membuat suatu dasar hukum agar bisa digunakan sebagai pedoman dalam menjalankan BUMDes Balili. 2.Bagi pengurus BUMDes Balili penyusun menyarankan agar senantiasa menampung aspirasi dari masyarakat agar dalam pengelolaannya, BUMDes Balili dapat memenuhi kebutuhan masyarakat. 3.Sedangkan untuk masyarakat Desa kewar perlu berpartisipasi atau terlibat aktif dalam pengelolaan BUMDes Balili mulai dari tahapan perencanaan hingga tahapan pertanggung jawaban

ANALISIS TINGKAT PELAYANAN DI RUAS JALAN KALIURANG YOGYAKARTA

Kota Yogyakarta merupakan kota yang dikenal sebagai kota budaya dan kota pelajar karena banyak terdapat tempat wisata maupun sekolah atau perguruan tinggi. Banyak orang luar datang ke Yogyakarta untuk sekedar berwisata maupun menetap untuk melanjutkan pendidikan, hal ini menyebabkan tingkat mobilitas menggunakan kendaraan bertambah. Kota Yogyakarta sendiri memiliki banyak jalan yang menghubungkan tiap daerah. Jalan Kaliurang adalah salah satu jalan yang berada di Kota Yogyakarta, dimana pada ruas jalan ini terdapat pusat kegiatan masyarakat antara lain : pasar Pakem, sarana perdagangan (toko- toko grosir), sekolah, rumah sakit, puskesmas dan ruas jalan ini juga merupakan salah satu akses penghubung jalur antara daerah pariwisata Kaliurang dan Propinsi Jawa Tengah.Pasar Pakem merupakan daerah perdagangan yang mempunyai aktifitas tinggi terutama pada jam-jam sibuk. Pada saat jam sibuk hambatan samping yang terjadi seperti kendaraan parkir/berhenti, kendaraan bermotor yang keluar masuk lahan samping jalan dan arus kendaraan yang bergerak lambat menyebabkan terjadinya penurunan kecepatan lalu lintas yang akhirnya mengakibatkan terjadinya kemacetan arus lalu lintas. Penelitian ini dilakukan pada lokasi Jalan Kaliurang Km 17,2- Km17,6 selama 2 hari yaitu pada Senin 18 Oktober 2010, dan Jumat 22 Oktober 2010.Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui kapasitas dan derajat kejenuhan yang terjadi pada ruas Jalan Kaliurang, serta meninjau kemampuan lapis perkerasan lentur dalam mendukung beban lalu lintas. Metodologi penelitian yang dilakukan melalui studi pustaka dan studi lapangan, ada 2 jenis data yang diperlukan untuk mengevaluasi kinerja ruas jalan ini, yaitu data primer dan data sekunder. Dalam menganalisis data ini menggunakan Manual Kapasitas Jalan Indonesia 1997 dan Petunjuk Perencanaan Tebal Perkerasan Lentur Jalan Raya Metode Analisa Komponen. Hasil dari penelitian menunjukkan bahwa besar nilai hambatan samping dari arah utara selatan sebesar 352,17 dan dari arah selatan-utara sebesar 355,92 yang tergolong kelas hambatan samping sedang (M). Kecepatan arus bebas dari arah utara-selatan sebesar 47,9259 km/jam dan dari arah selatan-utara sebesar 47,9259 km/jam, dengan derajat kejenuhan (DS) arah utara selatan sebesar 0,088139 dan arah Selatan- Utara sebesar 0,088673. Susunan lapisan perkerasan ruas Jalan Kaliurang Km 17,2 - Km 17,6 adalah lapisan permukaan lapis aspal beton AC dan ATB dengan tebal 6 cm, lapisan pondasi atas batu pecah (agregat kelas A) dengan tebal 20 cm, dan lapisan pondasi bawah pasir batu (agregat kelas B) dengan tebal 20 cm

On statistical convergence of double sequences of closed sets

In this paper, we introduce the concepts of statistical inner and statistical outer limits for double sequences of closed sets and give some formulas for finding these limits. Also, we give the Kuratowski statistical convergence of double sequences of sets by means of the statistical inner and statistical outer limits of a double sequence of closed sets