ConfOrganizer 

اثر خمیدگی الیاف و تخلخل بر روی ویژگی‌های مکانیکی کشسان نانوکامپوزیت‌های تقویت شده با نانولوله‌های کربنی بر پایه‌ی روش چند مقیاسی موری-تاناکا

•   Prof. Mohammad Rezaiee-Pajand ,  Ferdowsi University of Mashhad ,   
•   Ms. Niloofar Rajabzadeh Safaei ,  Ferdowsi University of Mashhad ,   
•   Mr. Amirreza Masoodi ,  Ferdowsi University of Mashhad ,   

Major Topic: Computational Mechanics|مکانیک محاسباتی

Abstract

آزمایش‌ها نشان داده اند که نانولوله‌های کربنی در بستر پلیمری خمیدگی قابل توجهی از خود نشان می‌دهند. بسیاری از پژوهش‌گران اثر این پارامتر را در رابطه‌های تحلیلی ویژگی‌های مکانیکی ماده‌های مرکب وارد نکرده‌اند. با وجود این، نتیجه‌‌ی نمونه‌های آزمایشگاهی کاهش چشم‌گیری در مقاومت ماده‌ی مرکب را گزارش کرده‌اند. از سوی دیگر، فضای خالی ماده‌ی زمینه دیگر پارامتری است که سبب تضعیف ماده می‌شود. از این رو، در نظر گرفتن این دو پارامتر برای همخوانی پاسخ‌های تحلیلی با آزمایشگاهی و عددی از اهمیت فراوانی برخوردار است. در این پژوهش، روشی ارائه می‌شود که با وارد کردن اثر خمیدگی الیاف و تخلخل، مشخصات مکانیکی ماده‌ی مرکب تقویت شده با نانولوله‌های کربنی چندراستایی را در دسترس قرار می‌دهد. در این راستا، راهکار شناخته شده‌ی چندمقیاسی موری-تاناکا به کار گرفته شده است. این روش افزون بر توانایی الگوسازی ماده‌های چندفازی با اجزاء تک‌راستا می‌تواند اثر جهت‌گیری تصادفی آن‌ها را نیز در رابطه پوشش دهد. نخست، الیاف خمیده با دو دسته الیاف مستقیم جایگزین می‌شوند. برای به دست آوردن مشخصات الیاف مستقیم معادل از روش‌های بر پایه‌ی نگره‌ی کشسانی بهره‌جویی می‌شود. در این روش‌ها مشخصه‌ی مکانیکی ماده‌ی مرکب تقویت شده با الیاف تک راستای خمیده در دو جهت به دست آمده است. به کمک این مقادیر و نگره‌ی ترکیب، ویژگی الیاف مستقیم معادل را می‌توان به دست آورد. در گام آخر، با فن موری-تاناکا مشخصات مکانیکی ماده‌ی مرکب با دو دسته الیاف مستقیم جایگزین با جهت‌گیری تصادفی و تخلخل ارائه می‌شود. در پایان، نتیجه‌های به دست آمده با پاسخ‌های نمونه‌های آزمایشگاهی راستی‌آزمایی خواهند شد که نشان دهنده‌ی همخوانی آن‌ها می باشد.

Keywords

الیاف خمیده; تخلخل; نانوکامپوزیت; نانولوله‌ی کربنی; موری-تاناکا