20445

۲۰۴۴۵

بررسي اثر دماهاي پايين تر از دماي محيط بر رفتار شكست مود يك نانوكامپوزيت هاي پليمري تقويت شده با درصدهاي وزني مختلف

كارشناسي ارشد

طراحي كاربردي

۹۵-۹۷

بهمن ۱۳۹۷

دكتر مجيد رضا آيت اللهي

دكتر بهنام صبوري

مكانيك

يكي از عوامل تاثيرگذار بر روي خواص مكانيكي مواد، دما است. دماهاي بالا و پايين تر از دماي اتاق باعث تغييراتي در خواص مواد مي شوند. همچنين يكي از عواملي كه با دما تغيير مي كند، خواص شكست مواد مي باشند. در اين پژوهش به مطالعه آزمايشگاهي اثر دماهاي پايين بر روي رفتار شكست مود اول در نانوكامپوزيت هاي پليمري پرداخته شده است. رزين مورد استفاده از خانواده اپوكسي ها و از نانولوله هاي كربني چند جداره به عنوان تقويت كننده استفاده شده است. نمونه هاي مورد بررسي نيز اپوكسي خالص و نانوكامپوزيت هاي حاوي 0.1% و 0.5% وزني نانولوله هاي كربني چند جداره مي باشند. شرايط دمايي انتخاب شده در اين مطالعه دماهاي اتاق، 0℃ و -20℃ مي باشند. همچنين از آزمون خمش سه نقطه اي براي محاسبه چقرمگي شكست در هر يك از حالت هاي مختلف استفاده شده است. نتايج بدست آمده در دماي اتاق و0℃ گوياي افزايش چقرمگي شكست با افزايش درصد وزني نانولوله هاي كربني چند جداره بوده است و در دماي -20℃ روند كاهشي با افزايش درصد وزني مشاهده شده است. در مقايسه هر يك از نمونه ها در دماهاي متفاوت مشاهده شد كه در نمونه اپوكسي خالص، چقرمگي شكست مود اول در دماي 0℃، ميزان كمينه و در دماي -20℃ روند افزايشي دارد. همچنين در مورد نمونه هاي نانوكامپوزيت، چقرمگي شكست مود اول بارگذاري با كاهش دما، روند كاهشي داشته است. تمامي مراحل آزمايش و تحليل نتايج نيز در پژوهش پيش رو آورده شده و همچنين مكانيزم شكست در حالت هاي مختلف نيز مورد بررسي قرار گرفته است.

1398/02/17

Investigating The Effect Of Lower Temperatures Than Ambient Temperature On The Fracture Behavior Of Mode I Of Polymer Nanocomposites Reinforced With Different Weight Percentages

5/7/2019 12:00:00 AM

One of the factors influencing the mechanical properties of materials is temperature. Temperatures above and below the room temperature make changes in the material properties. Also, one of the factors that changes with temperature is the material fracture properties. In this research, experimental studies on the effect of low temperatures on Mode 1 fracture behavior in polymer nanocomposites are addressed. The resin used from the epoxies family and multi-wall carbon nanotubes has been used as reinforcement. The studied samples are pure epoxy and nanocomposites containing 0.1%, 0.5% weight of multi-wall carbon nanotubes. The temperature conditions chosen in this study are room temperature, 0 degrees and 20 degrees. A three-point bending test is also used to calculate the toughness of the fracture in each of the different modes. The results obtained at room temperature and 0 ° C indicate fracture toughness increase by increasing the weight percentage of multi-wall carbon nanotubes and in -20 C, With increasing weight percentage, a decreasing trend has been observed. By comparing each of the samples at different temperatures, it was seen that in a pure epoxy sample, the fracture toughness of first mode at 0 ° C is minimal and has an increasing trend at -20 ° C. Also for nanocomposite samples, the fracture toughness of the first mode loading has a decreasing trend with temperature reduction. All the steps of testing and analyzing the results are presented in this research and the fracture mechanism in various modes has also been investigated.