بررسی نظری و تجربی استحکام رشته نانوکامپوزیتی

نویسندگان

1 استاد، دانشکدگان علوم و فناوری‌های میان‌رشته‌ای، دانشگاه تهران، تهران.

2 دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشکدگان علوم و فناوری‌های میان رشته‌ای ، دانشگاه تهران، تهران.

doi
10.22068/jstc.2024.2024217.1880
چکیده

در این مقاله به بررسی استحکام رشته تولید شده به روش اکستروژن پرداخته می‌شود. برای این منظور نمونه‌های آزمایشگاهی با استفاده از ABSو نانولوله‌کربن با فرآیند ساخت ذوب رشته تولید شد. ابتدا، با ترکیب ذرات نانو و ABS، رشته نانوکامپوزیتی تولید و استحکام آن اندازه گیری‌ می‌شود. به منظور پیش‌بینی استحکام رشته، مدل چندمقیاسی مناسب توسعه داده شد. مدل مذکور از مقیاس مایکرو آغاز می‌گردد و پس از گذار از مقیاس میانی مسو به مقیاس نهایی مکرو ختم می‌گردد. برای هر مقیاس، المان حجمی معرف مناسب تعریف و استحکام آن پیش‌بینی شده است. در این تحقیق، دو پارامتر طول و جهت گیری نانولوله کربن در مقیاس مایکرو و توزیع یا تفرق نانولوله کربن، در مقیاس مسو بررسی شده‌است. در نهایت در مقیاس ماکرو به کمک الگوریتم ژنتیک استحکام نهایی رشته محاسبه شده است. در این پژوهش استحکام نانو کامپوزیت با دو کسروزنی 0.1 و 0.5 درصد محاسبه گردید و مشاهده شد که استحکام نهایی نانو کامپوزیت با کسر وزنی 0.1 و 0.5 درصد به ترتیب 14 و 20درصد افزایش یافتند و همچنین مقادیر به دست آمده از آزمون کشش همخوانی بسیار خوبی با نتایج بدست آمده از مدلسازی عددی داشتند.