بررسی و مقایسه ضریب الاستیک نانوکامپوزیت های تقویت شده با نانولوله های کربنی در روش های تحلیلی، اجزای محدود و فنرمعادل

Abstract

با توجه به پیشرفت تکنولوژی و دانش بشری استفاده از نانومواد جهت مقاوم‌سازی رایج شده است. یکی از مشخصه‌های نانو و بخصوص نانولوله‌های کربنی ضریب الاستیک آنها می‌باشد که با روش‌های گوناگونی قابل محاسبه می‌باشد. روش‌های تحلیلی و اجزای محدود موجود، مقدار ضریب الاستیک نانوکامپوزیتها را بیشتر از مقادیر حاصل از نتایج آزمایشگاهی تعیین می‌کنند بدین منظور در این پژوهش ابتدا ضریب الاستیک بدست آمده در حالت اتصال کامل دو فاز و به روش تحلیلی و با استفاده از معادلات الاستیسیته حاکم بر رفتار زمینه و تقویت کننده ارائه شده است و در روش دیگر با استفاده از مدلسازی اجزای محدود به کمک نرم افزار Ansys، ضریب الاستیک حالات اتصال کامل و نیمه گسسته بین دو فاز محاسبه گردیده و در ادامه نیز با استفاده از مدل پیشنهادی که استفاده از فنر و معادل‌سازی آنها با نانولوله کربنی و کامپوزیت در حالات اتصال کامل دو فاز و نیمه گسسته می‌باشد ضریب الاستیک جدید محاسبه شده‌است. لازم به ذکر است که در روش پیشنهادی با ارائه‌ی رابطه‌ی جدید، تنش برشی موجود میان نانولوله کربنی و ماتریس زمینه نیز در نظر گرفته شده‌است. در پایان جهت اطمینان از صحت نتایج بدست آمده در تمامی روش‌ها مقایسه‌ای بین نتایج بدست آمده و نتایج آزمایشگاهی ارائه شده توسط سایر محققین صورت گرفته است که در تمامی موارد ضریب الاستیک بدست آمده در روش فنرمعادل به نمونه آزمایشگاهی و مدلهای اجزای محدود نزدیک‌تر بوده است