مدل سازی خواص مکانیکی نانوکامپوزیت سیمان – نانولوله های کربنی (Cement-CNT) با روش میکرومکانیکال

در این تحقیق خواص مکانیکی نانوکامپوزیت پایه سیمانی تقویت شده با نانولوله های کربنی با روش میکرومکانیکال شبیه سازی شد. اثر پارامترهای مختلف مانند مدول سیمان، قطر داخلی نانولوله ها، قطر خارجی نانولوله ها، طول نانولوله ها، شکل المان انتخاب شده بر روی نتایج بدست آمده مورد بررسی قرار گرفت. در ادامه به منظور معتبر سازی این مدل، نتایج بدست آمده از مدل با نتایج تجربی محققان مختلف مقایسه شده است. نتایج نشان داد که با افزایش نسبت L/D، قطر خارجی نانولوله ها و طول نانو لوله ها، مدول بدست آمده برای نانوکامپوزیت افزایش می یابد. با این وجود قطر داخلی نانولوله ها چندان تاثیری بر روی مدول یانگ ندارد. مشاهده شد که نمودارهای مدول یانگ Ec بر حسب درصد حجمی نانولوله ها به صورت خطی می باشد. مقایسه نتایج تجربی با نتایج پیش بینی شده نشان داد که میزان E پیش بینی شده توسط مدل در بسیاری از موارد با نتایج تجربی بدست آمده توسط محققان مختلف نزدیک بوده و این نشان میدهد که مدل ارائه شده به خوبی می تواند خواص مکانیکی نانوکامپوزیت سیمان-نانولوله کربنی را پیش بینی نماید در حالی که مدل های رایج که برای پیش بینی خواص ماکروکامپوزیت های استفاده می شود از دقت کافی برای پیش بینی خواص نانوکامپوزیت پایه سیمانی برخوردار نیستند.

کلیدواژه ها:

نانوکامپوزیت ، نانولوله کربنی ، مدل سازی ، میکرومکانیکال