مدل سازی عددی و بررسی تجربی رفتار کشسان – پلاستیکنانوکامپوزیت های PA6/NBR تقویت شده با نانولوله های کربنیبه کمک میکرومدل اجزای محدود

در این پژوهش، رفتار مکانیکی نانوکامپوزیت های ساخته شده برپایه لاستیک گرمانرم پلی آمید 6 وکایوچوی آکریلونیتریل بوتادی ان ( PA6/NBR )تقویت شده با نانولوله های کربنی تک دیواره به طورنظری و تجربی بررسی شد. دو ترکیب 40 و % 60 کایوچو همراه با سه تر یکب 5/ 0، 1 و % 5/ 1 نانولوله کربنی برای ساخت نمونه ها انتخاب شدند. مدل سازی برپایه به کارگیری روش اجزا ی حجمی نماینده دوبعدی انجام شد. محاسبات به روش اجزای محدود غیرخطی در محیط نرم افزار Abaqus/Standardانجام شد. از مدل های مکانیکی کشسان خطی و کشسان - پلاستیکی با سخت شدگی همسانبه ترتیب برای بیان رفتار مکانیکی نانولوله کربنی و ماتریس پلیمری استفاده شد. نمونه های واقعی نیز به طور هم زمان به روش اختلاط مذاب درون مخلوط کن داخلی ساخته شدند. داده های مربوط به این مدل ها از آزمون های تجربی مربوط معین شدند. مدل سازی به شکل دوبعدی تنش صفحه ای در دو حالت کششی و فشاری همراه با آرایش های مختلف برای نانولوله کربنی انجام شد. افزون بر این، دو حالت توپر و توخالی برای ذرات نانولوله کربنی درنظر گرفته شد. مقایسه بین مدول های کشسانی و نیز رفتار کشسان - پلاستیکی پیش بینی شده به کمک مدل با نتایج تجربی به دست آمده از آزمون های کششی و فشاری روی نمونه های ساخته شده، حاکی از دقت زیاد وصحت مدل سازی است. در این پژوهش مشخص شد، آرایش ذرات نانولوله کربنی اتفاقی بوده ورفتار کشسان - پلاستیکی نانوکامپوزیت نیز به شکل سخت شونده همسان است. همچنین نشان داده شد، اثر فصل مشترک بین ذرات نانولوله کربنی و ماتریس همراه با آرایش ذرات در بعد سوم منبع اصلی خطا در مدل است

کلیدواژه ها:

نانوکامپوزیت ، نانولوله کربنی ، مدل سازی ، ، RVEروش اجزای محدود