27985

بررسي عددي سايش در كامپوزيت اپوكسي تقويت شده با ميكروكپسول‌هاي حاوي روغن و نانوذرات گرافن

كارشناسي ارشد

مهندسي مكانيك

1398

1401/07/27

دكتر محمود مهرداد شكريه

دكتر ابوالحسن ايماني

مهندسي مكانيك

خواص منحصربه فرد كامپوزيت‌هاي پليمري سبب شده ‌است كه اين نوع كامپوزيت‌ها مورد توجه گسترده مهندسين در كاربردهاي صنعتي و مكانيكي قرار گيرد. از طرف ديگر فرايند سايش امري غيرقابل اجتناب در مكانيزم‌هاي مكانيكي است، به همين دليل شناخت رفتار سايشي كامپوزيت‌هاي زمينه پليمري از اهميت بالايي برخوردار است. تا به امروز مطالعات مختلفي در زمينه سايش كامپوزيت‌هاي پليمري انجام شده، اما عمده اين مطالعات در محدوده تئوري يا تجربي بوده است. بر اساس مطالعات انجام شده شبيه‌ سازي عددي كه بتواند فرايند سايش را از زمان شروع فرايند تا زمان رسيدن به حالت پايدار بررسي كند، كمتر مورد بررسي قرار گرفته است به همين دليل در تحقيق حاضر شبيه سازي سايش با توجه به روابط موجود در مقالات مختلف صورت گرفته است. در تحقيق حاضر با استفاده از نرم‌افزار متلب، پديده سايش در كامپوزيت‌هاي تقويت شده با الياف و نانوذرات شبيه سازي شده و مورد بررسي قرار گرفته است. در تحقيق حاضر با استفاده از قوانين آرچارد و پاسترناك كه از جمله مهمترين قوانين تئوري در فرايند سايش است، به شبيه سازي تغييرات پروفيل سطح و نرخ سايش در كامپوزيت‌هاي پليمري تقويت شده با الياف و نانوذرات پرداخته شده است. در اين شبيه سازي فرايند سايش از زمان شروع فرايند تا زمان رسيدن به حالت پايدار مورد بررسي قرار گرفته است. نتايج حاصل از شبيه‌سازي با نتايج تجربي موجود در تحقيقات ديگران مقايسه شده و با درصد خطاي كمتر از 30% بر يكديگر منطبق بوده است.

1401/10/19

Numerical investigation of wear in epoxy composite reinforced with microcapsules containing oil and graphene nanoparticles

10/19/2023 12:00:00 AM

Due to the unique properties of polymer composites, it has attracted the wide attention of engineers in industrial and mechanical application. Considering that the wear process is unavoidable in mechanical mechanisms, knowing the wear behavior of polymer matrix composites is of great importance. So far, studies have been conducted in the field of wear of polymer composites, but all these studies were in the theoretical or experimental field. Based on the studies conducted, numerical modeling that can investigate the wear process from the time process starts to the time it reaches the steady state has been less investigated, that's why in this work wear simulation has been done according to the relationships found in various articles. In this work, using MATLAB software, the phenomenon of wear in composites reinforced with fibers and nanoparticles has been simulated and investigated. In this work, using Archard and Pasternak's laws, which are among the most important theoretical laws in the wear process, the surface profile changes and wear rate in polymer composites reinforced with fibers and nanoparticles have been simulated. In this simulation, the wear process has been investigated from the start of the process until reaching the steady state. The simulation results were compared with the experimental results found in other researches and agreed with each other with an error percentage of less than 2%.

سايش كامپوزيت‌هاي زمينه پليمري , قانون آرچارد , قانون پاسترناك , شبيه‌سازي سايش

wear of polymer matrix composites , Archard's Law , Pasternak's Law , Wear simulation

Naimeh Maroofi

Dr. Mahmood Mehrdad Shokrieh