فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

نانولوله‌کربنی، محصول لایه برداری شیمیایی گرافیت، به دلیل داشتن نسبت تصویر بالا، قابلیت پخش خوب در آب و خواص مکانیکی عالی، یک افزودنی مناسب برای استفاده به عنوان تقویت کننده نانو در مواد با پایه سیمانی است. در این پژوهش با استفاده از مدل سازی چند مقیاسی تاثیر درصدحجمی، ضریب منظری، جهت‌گیری و برهم‌کنش بین سطوح بر خواص مکانیکی نانو لوله‌های کربنی در ماتریس سیمانی بررسی شد. برای مدل سازی با نرم افزار آباکوس با درک مفهومی المان نماینده حجم از کدهای متلب توسعه‌یافته و پایتون استفاده شد. برای مشاهده رفتار بین‌فازی میان ماتریس و نانولوله، تئوری سطح چسبنده استفاده شد. همچنین، نتایج خروجی مدل‌سازی دینامیک مولکولی برای تعیین پارامتر‌های سطح چسبنده مورد استفاده قرار گرفت. مدل‌سازی در وضعیت‌های پیوند کامل و پیوند محدود بین دو فاز در ماتریس و با بارگذاری محوری فشاری انجام شد. نتایج برای مدل‌های بتن، بدون تقویت‌کننده و با 5/0، 0/1 و 5/1 درصد حجمی مسلح‌کننده‌ی نانولوله‌کربنی و با دو ضریب منظر 10 و 20 بررسی گردید. جهت شناسایی اثربخشیِ جهت‌گیری، سه وضعیت جهت‌گیری تقویت‌کننده، موازی نیرو، عمود برنیرو و رندوم شبیه‌سازی گردید. نتایج نشان داد با افزایش درصد حجمی تقویت‌کنندهِ، استحکام مکانیکی و چقرمگی بهبود یافت. افزایش ضریب‌منظر از 10 به 20، افزایش تنش حدالاستیک و اصلاح رفتار پلاستیک در ماتریس را به‌همراه داشت. ضمنا تغییر در مدل‌رفتاری پیوند، از پیوندکامل به محدود، بین 3 تا 6 درصد کاهش در مقاومتِ مدل‌های با 5/0 و 0/1 درصد الیاف ایجاد نمود.