تحلیل پارامترهای موثر در ساختار کامپوزیت آکستیک تقویت شده چندلایه ای متعامد به روش المان محدود

در این مقاله، با استفاده از روش المان محدود، رفتار نوع جدیدی از کامپوزیت آکستیک (کامپوزیت با ضریب پواسون منفی) که از الیاف پلی استر ولوله های ABS به عنوان تقویت کننده و فوم پلی اورتان به عنوان ماتریس، تشکیل شده است، موردبررسی قرارگرفته شده است. همچنین، اثرات ضریب پواسون منفی و رفتار مکانیکی کامپوزیت آکستیک تحت فشار شبه استاتیک بررسی و با نتایج تجربی موجود مقایسه شده است. توافق خوبی بین نتایج وجود دارد. از نمودار تنش برحسب کرنش، نتیجه گیری می شود که رفتار این نوع کامپوزیت در کرنش های بالاتر همانند مواد میرا کننده عمل می کند؛ و با توجه به خواص خاص کامپوزیت آکستیک، ازجمله مقاومت برشی بالا و مقاومت در برابر فرورفتگی و چقرمگی شکست، پتانسیل کاربردی بالا در صنایع مختلف دارد. در این تحقیق پارامترهای موثر دررسیدن به ضریب پواسون منفی بیشتر کامپوزیت آکستیک موردبررسی قرارگرفته شده است. این پارامترها، شامل چگالی فوم، جنس و قطر لوله های ABS، فاصله بین لوله های ABS می باشد. نتایج نشان می دهد که کاهش چگالی فوم و کاهش فاصله بین لوله های ABS در ابتدا، تا رسیدن به یک مقدار بحرانی سبب افزایش ضریب پواسون منفی شده و سپس کاهش پیدا می کند.

کلیدواژه ها:

Negative Poisson’s ratio ، finite element method ، Multilayer orthogonal composite ، Auxetic structure ، Quasi-static loading ، ضریب پواسون منفی ، روش المان محدود ، کامپوزیت چندلایه ای متعامد ، ساختار آکستیک ، بارگذاری شبه استاتیک