مدل‌سازی سه‌بعدی ترمودینامیکی اثر آتش بر کامپوزیت‌های پایه پلیمری با در نظر گرفتن تغییر خواص حرارتی

Abstract

چکیده در این مقاله، به استخراج روابط سه بعدی حاکم بر انتقال حرارت در کامپوزیت‌های پایه پلیمر در معرض آتش پرداخته شده است. پس از مدل‌سازی ریاضی، با در نظر گرفتن تغییر خواص فیزیکی کامپوزیت در حین حرارت‌دهی، حل معادلات به روش تفاضل محدود انجام شده است. مدلی نیمه تجربی نیز برای یافتن توزیع دما در نمونه‌های کامپوزیتی ارائه شده است. نتایج حاصل حاکی از تغییر شدید دما در راستای ضخامت است. گسترش دما در راستای الیاف راحت‌تر از گسترش در راستای عمود بر الیاف صورت می‌گیرد. آزمایش های آتش روی نمونه‌های شیشه- اپوکسی انجام شده و نتایج آن با مدل مقایسه شده است. نتایج آزمایش ها حاکی از گسترش راحت‌تر حرارت در راستای الیاف برای نمونه‌های ساخته شده از الیاف تک‌جهته است. گسترش مُد تورق ایجاد شده در نمونه‌های ساخته شده از الیاف تک‌جهته به‌صورت بیضوی و در نمونه‌های ساخته شده از الیاف بافته شده به‌صورت دایره‌ای است.