مدل سازی مایکرومکانیک و برررسی تجربی خواص الاستیک کامپوزیت پلیمری تقویت شده با سیم های کوتاه حافظه دار

آلیاژهای حافظه دار به دلیل خواص منحصر به فرد مکانیکی و فیزیکی خود، در سال های اخیر برای تقویت کامپوزیت های پلیمری در زمینه های مختلف مورد استفاده قرار گرفته اند. در این مقاله مدل میکرومکانیک مبتنی بر روش اشلبی و مدل هالپین- سای برای پیش بینی خواص کامپوزیت اپوکسی تقویت شده با سیم های کوتاه حافظه دار با جهت گیری تصادفی مورد استفاده قرار گرفت. تغییرات تدریجی مدول الاستیک در سیم های حافظه دار در اثر تبدیل فاز مارتنزیتی در مدل مایکرومکانیک نموی در نظر گرفته شده است. به منظور صحه سنجی نتایج سیم های کوتاه از جنس آلیاژ حافظه دار در داخل رزین اپوکسی جاسازی شده و کامپوزیت حاصل برای بررسی خواص الاستیک تحت آزمون کشش قرار گرفت. نتایج مایکرومکانیک با نتایج تجربی آزمایش کشش کامپوزیت و همچنین نتایج مقالات دیگر مقایسه شد. تاثیر کسر حجمی سیم های حافظه دار و همچنین ضریب لاغری و جهت گیری سیم ها بر روی مدول الاستیک کامپوزیت مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که در کسرهای حجمی کمتر از 5%، ضریب لاغری قابل قبول برای بهبود چشمگیر مدول الاستیک کامپوزیت در حدود 25 می یاشد، در حالی که در کسرهای حجمی بزرگتر از 15%، ضریب لاغری مناسب مقادیر بزرگتر از 40 می باشد.

Keywords:

مایکرومکانیک , آلیاژ حافظه دار , سیم کوتاه , کامپوزیت , خواص الاستیک