15426

15426

توسعه مدل خستگي به روش انرژي جهت تخمين عمر‌خستگي نانوكامپوزيت مت‌شيشه/نانو‌الياف‌كربن/اپوكسي

كارشناسي ارشد

مكانيك - طراحي كاربردي

آبان ماه 1394

آبان ماه 1394

دكتر محمود مهرداد شكريه

دكتر مسعود اسم‌خاني

چكيده هدف از گردآوري اين رساله، ارائه مدل تركيبي توسعه‌يافته خستگي بر پايه انرژي و مايكرومكانيك جهت تخمين عمر‌خستگي نانوكامپوزيت مت‌شيشه/نانو‌الياف‌كربن/اپوكسي مي‌باشد. اين روش نوين قادر خواهد بود عمر‌خستگي نانوكامپوزيت (‌نانوذره/الياف مت/پليمر) را با تركيب‌كردن مدل مايكرومكانيكي Halpin-Tsai و روش انرژي براي نمونه‌هاي كامپوزيتي الياف مت/پليمر بدون نانو‌ذره، تحت بار‌خستگي به‌دست ‌آورد. بررسي‌هاي انجام‌گرفته در اين رساله نشان مي‌دهد، روش انرژي در مقايسه با روش‌هاي ديگر داراي پيچيدگي كمتر و نياز به تعداد آزمايش كمتري براي پيش‌بيني عمر كامپوزيت‌ها دارد، به همين علت يكي از پايه‌هاي اصلي مدل ارائه شده قرار‌گرفته است. مدل ارائه‌شده با استفاده از داده‌هاي آزمايشگاهي خستگي كشش-كشش نمونه‌هاي بدون نانو ذره، بدون نياز به هيچ‌گونه آزمايش تجربي بروي نمونه‌هاي داراي نانوذره، قادر خواهد بود عمر‌خستگي كامپوزيت مذكور حاوي نانو ذره در درصد وزني دلخواه را پيش‌بيني كند. بدين منظور مدل حاضر Nano-EFAT توسط داده‌هاي تجربي خستگي كشش-كشش متفاوت در R=0.1 (نسبت تنش‌كمينه به تنش بيشينه) مورد ارزيابي قرار گرفته است. نمونه‌هاي مورد نياز تحت شرايط استاندارد ساخته شده و مورد آزمايش‌هاي استاتيكي و خستگي كشش-كشش قرار‌گرفته اند. بررسي‌ها انجام گرفته تطابق بين نتايج تئوري و داده‌هاي خستگي كشش-كشش كامپوزيت الياف مت شيشه/ رزين اپوكسي و نانوكامپوزيت 1/0 و 25/0 درصد وزني رشته‌هاي كربني/ الياف مت شيشه/ رزين اپوكسي را به‌خوبي نشان مي‌دهد واژه‌هاي كليدي: مدل‌سازي خستگي، نانو‌كامپوزيت‌هاي پليمري، مايكرومكانيك، مدل‌ انرژي.