تعیین و کاهش انحناء ناشی از تنش‌‌های پسماند پس از فرایند پخت در چندلایه‌های نامتقارن کربن/ اپوکسی با استفاده از نانولوله‌های کربنی

Abstract

در این تحقیق به تعیین انحناء ناشی از فرایند پخت در چند لایه‌های نامتقارن متعامد سه‌فازی پرداخته شده است و اثر نانولوله‌ های کربنی بر میزان انحناء مطالعه شده است. اجزای تشکیل دهنده چند لایه شامل الیاف کربن، زمینه پلیمری و نانولوله‌های کربنی می‌باشد، که درصد حجمی نانولوله‌های به صورت متفاوت و برابر با 0%، 1%، 2% و 3% در نظر گرفته شده است. برای تعیین خواص تک لایه سه‌فازی از مدل‌های میکرومکانیک شامل هالپین تسای، بریجینگ و شپری استفاده شده است. آنگاه اثرات درصد حجمی نانولوله‌های کربنی روی این خواص مورد مطالعه قرار گرفته است. افزودن 1% حجمی نانولوله کربنی به تک لایه پلیمری تقویت شده با الیاف، موجب کاهش ضریب انبساط حرارتی طولی و عرضی و افزایش مدول در راستاهای مختلف شده است. برای مطالعه اثر نانولوله‌های کربنی بر انحناء ناشی فرایند پخت، از مدل توسعه یافته هایر استفاده شده است. اثرات نانولوله‌های کربنی بر میزان انحناء برای طول‌های مختلف و طول بحرانی چند لایه محاسبه و بیان شده است. اضافه کردن 1% حجمی نانولوله کربنی باعث کاهش افزایش طول بحرانی به مقدار9% و کاهش انحناء به مقدار 14% شده است. به‌علاوه، نتایج تحلیل المان محدود نیز خطایی کمتر از ده درصد با نتایج مدل تحلیلی نشان می‌دهد.