Cellulosic Materials: Fibers, Networks and Composites

هدف این کتاب به دو صورت است: 1. ارائه یک بررسی کامل از علم مواد الیاف سلولزی با تأکید بر توصیف روابط ساختار-ویژگی و 2. ارتقاء دانش در مورد چگونگی تجزیه و تحلیل بهترین شبکه های فیبری سلولزی. و کامپوزیت‌ها، و در نهایت، مهندسی سیستم‌های مبتنی بر سلولز «جدید» با عملکرد و کارایی برتر. طراحی مواد جدید از طریق مطالعه سیستم‌های زنده یا تقلید زیستی، در حال رشد است تا به یک زمینه تثبیت شده تبدیل شود که عموماً به آن بیومیمتیک می‌گویند. دومی، مانند علم مواد، به طور کلی، به طور برجسته دارای چند رشته ای است که در آن پیشرفت های جدید در ریاضیات، فیزیک، شیمی و مهندسی همچنان الهام بخش حوزه های جدید تحقیق و توسعه است.
این کتاب در پنج فصل ساختار یافته است که یک درمان متوالی از موضوع در حال اجرا را ارائه می دهد: مکانیک تغییر شکل و خصوصیات فیزیکی، مورفولوژیکی و مکانیکی شبکه ها و کامپوزیت های الیاف سلولزی بومی.
قلب کتاب فصل 3، تجمع آسیب در الیاف است، که به روش تجربی آزمایش خستگی الیاف منفرد و نتایج ایجاد شده می‌پردازد. بررسی های عمیق مورفولوژی، ساختار و ترکیب شیمیایی الیاف سلولزی بومی، و مکانیک تغییر شکل در این الیاف کامپوزیتی طبیعی به ترتیب در فصل های 1 و 2 ارائه شده است.
فصل چهارم، شبیه‌سازی فراکتالی انتشار ترک، یک رویکرد مبتنی بر فراکتال برای مدل‌سازی تجمع آسیب در مواد ارائه می‌کند. فراکتال‌ها به خوبی به مدل‌سازی پدیده‌های تصادفی‌گرا مانند انتشار ترک و شکستگی کمک می‌کنند.
فصل آخر، ساختارهای فیبری: شبکه ها و کامپوزیت ها، شامل رویکردهای تحلیلی برای مدیریت شبکه ها و کامپوزیت ها است.

The objectives of this book are twofold: 1. To provide a thorough examination of the materials science of cellulosic fibers with emphasis on the characterization of structure-property relations, and 2. To advance knowledge of how to best analyze cellulosic fibrous networks and composites, and, ultimately, engineer "novel" cellulose-based systems of superior performance and functionality. The design of new materials through the study of living systems, or bio-imitation, is burgeoning to become an established field, generally referred to as biomimetics. The latter, as with materials science, in general, prominently features multi-disciplinarity where new developments in mathematics, physics, chemistry and engineering continue to inspire novel areas of research and development.
The book is structured in five chapters which provide a sequential treatment of the running theme: deformation mechanics and the physical, morphological and mechanical characterization of native cellulose fibers networks and composites.
The heart of the book is Chapter 3, Damage Accumulation in Fibers, which treats the experimental methodology for fatigue testing of single fibers and the engendered results. In-depth examinations of the morphology, structure and chemical composition of native cellulose fibers, and the mechanics of deformation in these natural composite fibers are proffered in Chapters 1 and 2, respectively.
The fourth chapter, Fractal Simulation of Crack Propagation, presents a fractal-based approach to modeling damage accumulation in materials. Fractals lend themselves well to modeling such randomly-oriented phenomena as crack propagation and fracture.
The last chapter, Fibrous Structures: Networks and Composites, comprises analytical approaches for handling networks and composites.