روش چندمقیاسی مکعبی به منظور مدلسازی نانوکامپوزیت حاوی نانوذرات گرافن

در این مقاله روش چند مقیاسی جدیدی به منظور محاسبه سفتی نانوکامپوزیت حاوی نانو ذرات گرافن ارائه می شود. در این روش نانوکامپوزیت حاوی نانوذرات با توزیع تصادفی در مقیاس ماکرو، توسط حجم معرف مکعبی شکلی مدل می شود که خود متشکل از تعداد زیادی مکعب کوچکتر در مقیاس میکرو است. هر مکعب کوچک حاوی نانوذرات همسویی است که جهت گیری آنها به صورت سه بعدی و توسط الگوریتمی تصادفی تعیین شده است. تانسور سفتی هریک از مکعب های کوچک توسط روش موری-تاناکا به دست آمده و نهایتا با استفاده از روشی تحلیلی مدول الاستیک حجم معرف اصلی محاسبه می شود. این روش که در واقع توسعه روش کامپوزیت لایه ای معادل به حالت سه بعدی محسوب می شود، نسبت به سایر روش های تحلیلی تطابق بهتری با فیزیک مسئله داشته و نسبت به روش های عددی از سرعت محاسباتی بیشتری بر خوردار است. مقایسه نتایج حاصل از این روش با تعدادی از نتایج تجربی موجود در مقالات، حکایت از دقت قابل قبول آن در محاسبه مدول الاستیک نانوکامپوزیت دارد.

Keywords:

گرافن , روش چندمقیاسی , نانوکامپوزیت