مدلسازی میکرومکانیکی سهبعدی بهمنظور پیشبینی خواص موثر الاستیک نانوکامپوزیت پلیمری تقویتشده با گرافننانوپلیتلت | ||
| نشریه مهندسی مکانیک امیرکبیر | ||
| مقاله 4، دوره 55، شماره 4، تیر 1402، صفحه 495-514 اصل مقاله (2.51 M) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22060/mej.2023.22059.7560 | ||
| نویسندگان | ||
| هادی مهدی پور؛ عباس روحانی بسطامی* ؛ محمدحسین سورگی | ||
| دانشکده مهندسی مکانیک و انرژی، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران | ||
| چکیده | ||
| در این پژوهش، یک روش میکرومکانیکی تحلیلی سهبعدی بر پایه سلول واحد جهت استخراج خواص الاستیک نانوکامپوزیتهای پلیمری تقویتشده با گرافننانوپلیتلت ارائه میشود. برای این مدل، یک المان حجمی نماینده نانوکامپوزیت که دربرگیرنده تمامی خصوصیات نانوکامپوزیت است و شامل سه فاز تقویتکننده گرافننانوپلیتلت، زمینهی پلیمری و ناحیه فازمیانی که خواص آن به تدریج تغییر میکند، در نظر گرفته میشود. بهمنظورشبیهسازی جهتگیری تصادفی ذرات گرافننانوپلیتلت، هندسه المان حجمی نماینده نانوکامپوزیت Nα∗Nβ∗Nγ به سلول مکعبی در سه بعد درون المان حجمی نماینده تقسیم میشود. اندازه گرافننانوپلیتلت و تجمع وابسته به کسر حجمی گرافن نانوپلیتلتها به عنوان دو فاکتور مهم تاثیرگذار بر روی خواص نانوکامپوزیت، از طریق دو ایده جدید مدلسازی میشوند. بهمنظور اعتبارسنجی مدل ارائهشده، ابتدا نتایج بدستآمده، با دادههای تجربی و مدلهای میکرومکانیکی پیشین در دسترس مقایسه میشوند. سپس، اثر پارامترهایی مانند درصد کسرحجمی، اندازه نانوذره، اثر تجمع و همچنین جهتگیری تصادفی گرافننانوپلیتلتها درون رزین اپوکسی، و ضخامت فازمیانی بر پاسخ نانوکامپوزیت بررسی میشود. نتایج نشان میدهد که تجمع گرافننانوپلیتلت وابسته به کسرحجمی آن است و خواص الاستیک بدستآمده از مدل میکرومکانیکی حاضر با جهتگیری تصادفی ذرات گرافننانوپلیتلت با درنظرگرفتن اندازه و تجمع نانوذرات و همچنین توجه به فازمیانی، توافق بسیار خوبی با دادههای تجربی دارد. | ||
| کلیدواژهها | ||
| نانوکامپوزیت؛ گرافننانوپلیتلت؛ خواص موثر الاستیک؛ اثر اندازه گرافن؛ فاز میانی | ||
| مراجع | ||
|
| ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 795 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 994 |
||
| تعداد نشریات | 9 |
| تعداد شمارهها | 455 |
| تعداد مقالات | 5,771 |
| تعداد مشاهده مقاله | 8,374,802 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 6,932,941 |