بررسی نظری و تجربی استحکام رشته نانوکامپوزیتی

در این مقاله به بررسی استحکام رشته تولید شده به روش اکستروژن پرداخته می شود. برای این منظور نمونه های آزمایشگاهی با استفاده از ABSو نانولوله کربن با فرآیند ساخت ذوب رشته تولید شد. ابتدا، با ترکیب ذرات نانو و ABS، رشته نانوکامپوزیتی تولید و استحکام آن اندازه گیری می شود. به منظور پیش بینی استحکام رشته، مدل چندمقیاسی مناسب توسعه داده شد. مدل مذکور از مقیاس مایکرو آغاز می گردد و پس از گذار از مقیاس میانی مسو به مقیاس نهایی مکرو ختم می گردد. برای هر مقیاس، المان حجمی معرف مناسب تعریف و استحکام آن پیش بینی شده است. در این تحقیق، دو پارامتر طول و جهت گیری نانولوله کربن در مقیاس مایکرو و توزیع یا تفرق نانولوله کربن، در مقیاس مسو بررسی شده است. در نهایت در مقیاس ماکرو به کمک الگوریتم ژنتیک استحکام نهایی رشته محاسبه شده است. در این پژوهش استحکام نانو کامپوزیت با دو کسروزنی ۰.۱ و ۰.۵ درصد محاسبه گردید و مشاهده شد که استحکام نهایی نانو کامپوزیت با کسر وزنی ۰.۱ و ۰.۵ درصد به ترتیب ۱۴ و ۲۰درصد افزایش یافتند و همچنین مقادیر به دست آمده از آزمون کشش همخوانی بسیار خوبی با نتایج بدست آمده از مدلسازی عددی داشتند.

Keywords:

مدلسازی چندمقیاسی , الگوریتم ژنتیک , نانولوله کربن , استحکام , مدلسازی تصادفی