2488

06 - 172 مكانيك

اثرات خميدگي نانو لوله كربني بر روي سفتي نانوكامپوزيت‌هاي CNT/پليمر

كارشناسي

مكانيك

1390

دكتر شكريه

سياوش مراغه چي

در اين تحقيق با برخوردي چند مقياسي، در عين درنظر گرفتن خواص غير ايده‌آل انتقال نيرو در فصل مشترك نانولوله و پليمر، به بررسي اثرات خميدگي و جهت گيري تصادفي نانولوله در نانوكامپوزيت نانولوله/پليمر پرداخته شده است. ابتدا خواص فصل مشترك به صورت رابطه كشش-جدايش از نتايج حاصل از شبيه سازي ديناميك مولكولي فرآيند بيرون كشي نانولوله از پليمر موجود در مقالات استخراج شد. در ادامه مدلي مبني بر روش اجزاء محدود در نرم افزار آباكوس ايجاد شد و خواص فصل مشترك با تعريف المان چسبنده به مدل معرفي شد. با ايجاد تعدادي المان حجمي معرف مكعبي حاوي نانولوله‌هاي صاف و خميده، ابتدا سفتي معادل حالت صاف در كسرهاي حجمي مختلف بررسي شد و سپس اثرات خميدگي نانولوله به صورت سه بعدي و به شكل منحني هليكس در يك كسر حجمي ثابت بر سفتي معادل نانوكامپوزيت مطالعه شد. همچنين چند حالت از خميدگي‌هاي نانولوله و حالت صاف به كمك المان‌هاي حجمي معرف استوانه‌اي مدل شد تا نتايج حاصل در مدل سازي پارامتر جهت گيري تصادفي استفاده شود. با در نظر گرفتن خواص المان حجمي معرف استوانه‌اي به عنوان الياف معادل و به كمك روش ساده و موثر هالپين-تساي اثر جهت گيري تصادفي نانولوله‌هاي كربني در ماتريس پليمري مطالعه شد. نتايج حاصل نشان دادند كه وجود خميدگي حتي به ميزان جزئي كاهش قابل توجهي در سفتي معادل نانوكامپوزيت ايجاد خواهد كرد. همچنين در نظر گرفتن جهت گيري تصادفي نانولوله‌ها پارامتري غير قابل صرف نظر بوده و نتايج مدل سازي را به نتايج حاصل از آزمايش بسيار نزديك مي‌نمايد. مقايسه اثر عامل خميدگي و جهت گيري تصادفي نانولوله‌ها مشخص نمود كه خميدگي نانولوله‌ها در مقايسه با عامل جهت گيري تصادفي در افت مدول كششي نانوكامپوزيت نانولوله/پليمر نقش بيشتري دارد.

نانولوله كربني , جهت گيري تصادفي , خميدگي , مدول كششي , نانوكامپوزيت