محاسبه ی خواص مکانیکی نانوکامپوزیت های نانولوله ی کربنی و بررسی اثر تعداد لایه های فاز میانی با استفاده از روش المان حجمی نمونه

به دلیل بهبود خواص مکانیکی و الکتریکی در نانوکامپوزیت ها، این دسته از مواد توجه بسیاری از محققین در سال های اخیر را به سمت خود جلب کرده اند. با این حال، هندسه بسیار پیچیده نانوکامپوزیت ها سبب شده است که محققین این عرصه از روش های عددی، اجزا محدود و دینامیک مولکولی برای بدست آوردن خواص آن ها استفاده کنند. در این مقاله مدل المان حجمی نمونه (RVE) نانوکامپوزیت تقویت شده با نانولوله کربنی در نرم افزار اجزا محدود آباکوس (ABAQUS) مدل شده و با استفاده از ترکیب کد نرم افزار اجزا محدود و کد متلب (MATLAB)، مدول الاستیسیته ماده زمینه تغییر کرده تا مدول الاستیسیته نانوکامپوزیت محاسبه شود. در ادامه، نتایج بدست آمده با نتایج تخمین زده شده از قانون ترکیب تعمیم یافته مقایسه می شود تا از صحت آن ها اطمینان حاصل شود. سپس با جایگذاری خواص حاصل از روش المان حجمی در معادلات قانون ترکیب تعمیم یافته، ضرایب نانولوله کربنی در تمامی حالات محاسبه شده و فرض خطی یا نمایی بودن ویژگی های مکانیکی فاز میانی و تاثیر آن بر روی دقت مدل بررسی می شود. در نهایت تعداد لایه های فاز میانی افزایش داده شده تا دقت مدل المان حجمی نمونه افزایش یابد؛ و نشان داده می شود که ایجاد هشت لایه در فاز میانی بهترین پاسخ ها را به همراه دارد.