ジシクロペンタジエンの前頭重合：数値研究

前頭部重合は、ポリマーマトリックス繊維強化複合材料のより速く、よりエネルギー効率の高い製造技術と見なされているため、ジシクロペンタジエン（DCPD）の重合フロントの開始と伝播に関する有限要素ベースの数値研究を実施します。一時的な熱化学的シミュレーションは、重合前面の定常状態伝播の分析的研究によって補完され、治療運動モデルと前面の主要な特性、つまり前速度と特性の長さスケールとの間の直接的なリンクを引き出すことができます。この研究の第2部は、2つの重合前線の合併に関連する温度スパイクの予測に焦点を当てています。重合物質の特性に有害である可能性のある熱ピークは、2つの前線が融合したときに放散する高温反応に関連する熱の不能によるものです。分析では、熱スパイクの振幅が、フロント合併時の治療の程度によってどのように影響を受けるかを調査します。

As frontal polymerization is being considered as a faster and more energy efficient manufacturing technique for polymer-matrix fiber-reinforced composites, we perform a finite-element-based numerical study of the initiation and propagation of a polymerization front in dicyclopentadiene (DCPD). The transient thermochemical simulations are complemented by an analytical study of the steady-state propagation of the polymerization front, allowing to draw a direct link between the cure kinetics model and the key characteristics of the front, i.e., front velocity and characteristic length scales. The second part of this study focuses on the prediction of the temperature spike associated with the merger of two polymerization fronts. The thermal peak, which might be detrimental to the properties of the polymerized material, is due to the inability of the heat associated with the highly exothermic reaction to be dissipated when the two fronts merge. The analysis investigates how the amplitude of the thermal spike is affected by the degree of cure at the time of the front merger.