تحلیل سه بعدی تنش های پسماند در نانوکامپوزیت های پایه پلیمری با الیاف تقویت شده توسط نانولوله های کربنی

در این تحقیق به مطالعه توزیع تنش های پسماند در سلول واحد سه فازی شامل سه فاز رشته کربنی، نانولوله کربنی و ماتریس به شکل سه بعدی و با توسعه مدل دیسک دایره ای پرداخته شده است. توزیع تنش های پسماند سلول واحد در هر یک از فازها، با استفاده از دو روش المان محدود و حل تحلیلی، انجام شده است. ضریب انبساط حرارتی هر یک از دو فاز رشته کربنی و نانولوله کربنی، در راستاهای عرضی و طولی، به صورت متفاوت در نظر گرفته شده است و نحوه قرارگیری نانولوله های کربنی بر رشته کربنی با استفاده از روش الکتروفورز، به صورت موازی و به صورت حلقه گون بر رشته کربنی در نظر گرفته شده است. درصد حجمی رشته کربنی نیز به صورت یکسان و برابر با 60% در نظر گرفته شده است، لیکن توزیع تنش های پسماند، برای درصدهای حجمی متفاوت نانولوله کربنی شامل 0%، 1%، 2%، 3%، 4%، 5% و برای حالت دو فازی شامل رشته کربنی و ماتریس انجام و مقایسه شده است. توزیع تنش های پسماند شامل تنش های شعاعی، تنش های مماسی، تنش های طولی و مجموع تنش های اصلی در هر یک از فازها مطالعه شده است. در پایان مجموع تنش های پسماند حاصل از دو روش المان محدود و روش تحلیلی توسعه یافته، برای سلول واحد سه فازی با یکدیگر مقایسه شده است، که از مطابقت بسیار خوبی برخوردار می باشد.

Keywords:

سلول واحد سه فازی , تنش های پسماند , نانولوله کربنی , تحلیل المان محدود