بررسی خواص ارتعاشی و میرایی کامپوزیت‌های گرافیت نانوپلیتلت/اپوکسی

نویسندگان

1 دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی اصفهان، اصفهان، ایران

2 دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی اصفهان، اصفهان، ایران

3 دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی اصفهان، اصفهان، ایران

doi
چکیده

در پژوهش حاضر، تاثیر وجود درصدهای مختلف گرافیت نانوپلیتلت (GNP) به‌عنوان فیلر روی خواص ارتعاشی رزین اپوکسی مورد مطالعه قرار گرفته است. بدین منظور نمونه­ های کامپوزیتی با مقادیر فیلر صفر تا ۵ درصد وزنی به روش ترکیب انحلالی ساخته شده و آزمایشات ارتعاش آزاد و اجباری روی تیرهای کامپوزیتی حاصل صورت پذیرفت. براساس اطلاعات حاصل از ارتعاش آزاد، فاکتور اتلاف ساختاری η به ­صورت تابعی از درصد فیلر به‌دست آمده و مشاهده شد که با افزایش فیلر از صفر تا ۳ درصد وزنی، فاکتور اتلاف کاهش پیدا می­کند. با افزایش این درصد از ۳ تا ۵ روند تغییرات صعودی در فاکتور اتلاف مشاهده شد. در مرحله بعد نمودار پاسخ فرکانسی (FRF) برای اپوکسی خالص در محدوده مود دوم ارتعاشی به‌دست آمده و به‌واسطه مجموع اطلاعات حاصل از ارتعاشات آزاد و اجباری، ضرایب میرایی ریلی برای اپوکسی خالص تعیین شد. ضرایب حاصل حاکی از یک وابستگی غیرخطی نسبت میرایی به فرکانس طبیعی برای اپوکسی خالص هستند. در نهایت به­منظور مدل­سازی رفتار ارتعاشی کامپوزیت‌های مورد بررسی، یک حجمک نماینده (RVE) با درصدهای وزنی فیلر صفر تا ۵ تهیه شد. صحت ­سنجی نتایج حاصل از مدل­سازی از طریق مقایسه نتایج با داده­های تجربی انجام­شده و اعتبار فرضیات صورت­گرفته در مدل­سازی بررسی شد.