شبیه سازی خواص الاستیک نانوکامپوزیت پلیمر- رس

در این پژوهش، سفتی نانوکامپوزیت پلیمر- رس با استفاده از مدل های موری- تاناکا، المان محدود دو بعدی و سه بعدی شبیه سازی شده است. لایه های رس در درون زمینه پلیمری به دو صورت موازی و پراکنده ی تصادفی نسبت به جهت بارگذاری پخش شده اند. اثر عوامل ریزساختاری شامل کسر حجمی رس، مدول الاستیک رس و فاز میانی، ضخامت فاز میانی، نسبت ظاهری لایه های رس و جهت گیری لایه ها بر مدول الاستیک نانوکامپوزیت توسط مدل المان محدود بررسی شده است. مقایسه نتایج شبیه سازی با نتایج تجربی نشان داد که نتایج مدل موری- تاناکا به نتایج تجربی نزدیک تر بوده است. تحلیل نتایج نشان داد که کسر حجمی رس، مدول الاستیک رس، میزان انحراف لایه های رس از جهت بارگذاری، نسبت ظاهری لایه های رس، ضخامت فاز میانی و مدول الاستیک فاز میانی بر مدول الاستیک نانوکامپوزیت به ترتیب بیشترین اثر را داشته اند.

Keywords:

Simulation , Polymer- clay nanocomposite , Elastic modulus , Finite element model , Mori-Tanaka model , شبیه سازی , نانوکامپوزیت پلیمر- رس , مدول الاستیک , مدل المان محدود , مدل موری- تاناکا