بررسی تجربی اثر نرخ کرنش بر رفتار ماده الاستومری(HDPE/POE)تقویت شده با ذرات نانوسیلیکا در بارگذاری شبه استاتیکی و دینامیکی

الاستومرها دسته ای از مواد پلیمری با ویژگی های منحصر به فرد رفتاری هستند. الاستومرها دارای دونوع رفتار وابسته به زمان و مستقل از زمان هستند، رفتار مکانیکی این دسته از مواد پلیمری تحت تاثیر عوامل مختلفی قرار دارد. در این تحقیق اثر افزایش نانوذرات سیلیکا و نرخ بارگذاری در دو حالت شبه استاتیکی و دینامیکی بر روی رفتار کششی ماده الاستومری HDPE/POE مورد بررسی قرار گرفته است. بدین منظور ابتدا ماده الاستومری پایه با نسبت اختلاط ۴۰% HDPE و ۶۰% POE تولید شده و سپس با افزایش ذرات نانو سیلیکا، ۴ نوع نمونه شامل ۳ نوع نمونه تقویت شده ۰.۷%، ۱%و۱.۴% و یک نوع نمونه HDPE/POE ساخته شد. نمونه ها در حالت کشش شبه استاتیکی تحت نرخ کرنش های۱⁄s ۰.۰۴، ۱⁄s ۰.۰۷، ۱⁄s۰.۱۴ و۱⁄s ۰.۱۷ قرار گرفتند و در حالت دینامیکی نیز با استفاده از فیکسچر کاملا جدید طراحی شده بر روی دستگاه ضربه سرعت پایین(ضربه افتان) به نمونه ها بار کششی با نرخ کرنش۱⁄s ۱۶۰و ۱⁄s۱۰۰ اعمال شده است. نتایج پژوهش نشان داده است در بارگذاری دینامیکی رفتار ماده الاستومری به شدت تابع نرخ کرنش است، افزایش نرخ کرنش سبب افزایش سطح تنش و نیروها در هر دو نوع بارگذاری شبه استاتیکی و دینامیکی می شود. مقدار افزایش سطح نیروها در بارگذاری دینامیکی بسیار بیشتر از حالت استاتیکی است. همچنین مکانیزم جدید طراحی شده قابلیت دسترسی به داده های کششی دینامیکی مختلف را در دستگاه ضربه سرعت پایین فراهم می کند، از طرفی با افزایش درصد نانوسیلیکا استحکام کششی نمونه ها به طور محسوسی افزایش می یابد.

کلیدواژه ها:

Elastomer ، Nano silica ، Strain rate ، Drop weight impact ، Mechanism ، الاستومر ، نانوسیلیکا ، نرخ کرنش ، ضربه افتان ، مکانیزم