| بررسی اثرات شکل صفحات گرافن بر خواص مکانیکی نانوکامپوزیت‌های گرافن / اپوکسی |
| کد مقاله : 1201-ISME2024 |
| نویسندگان |
|
عباس محمدی * آموزش و پرورش |
| چکیده مقاله |
| خواص مکانیکی منحصر به فرد گرافن باعث شده است که از آن به عنوان تقویت کننده در مواد کامپوزیتی استفاده نمایند. شکل، کسرحجمی، نحوه توزیع صفحات گرافن و بسیاری پارامترهای دیگر بر خواص مکانیکی نانوکامپوزیت نقش بسیار زیادی دارند. در این پژوهش با استفاده از روش اجزاء محدود و نرم‌افزار آباکوس، ابتدا برای بررسی خواص مکانیکی کامپوزیت‌های تقویت شده با صفحات گرافنی تخت به کمک المان حجمی نماینده سه بعدی مکعبی پرداخته شده‌است. در این روش المان حجمی مربعی شامل ماتریس و یک صفحه‌ی گرافنی تخت بدون در نظر گرفتن فاز میانی شبیه‌سازی شد. جهت شبیه‌سازی، حالت چسبندگی کامل میان زمینه و صفحه گرافن در نظر گرفته شد. خواص مکانیکی به‌دست آمده از شبیه سازی عددی با نتایج ارائه شده در منابع معتبر جهت صحت‌سنجی مدل‌های عددی انجام شد. سپس یک المان حجمی نماینده تقویت شده با گرافن سینوسی شکل تحلیل و خواص مکانیکی آن تعیین گردید. نتایج مدل‌های نانوکامپوزیت حاوی گرافن تخت و سینوسی شکل جهت تعیین اثرات شکل گرافن بر خواص مکانیکی نانوکامپوزیت با هم مقایسه گردید. نتایج حاکی از این است که گرافن تخت باعث افزایش یکسان مدول رزین در دو راستای طولی و عرضی می‌گردد. در حالی که نانوگرافن موجی شکل باعث افزایش مدول ماده‌ی زمینه در هر سه جهت می‌گردد. البته این افزایش در راستای عمود بر صفحه‌ی گرافن کمتر است و به میزان خمیدگی گرافن وابسته است. |
| کلیدواژه ها |
| المان حجمی نماینده، خواص مکانیکی، روش اجزاء محدود، گرافن تخت، گرافن خمیده. |
| وضعیت: پذیرفته شده برای ارائه شفاهی |