تاثیر فازمیانی بر ضریب هدایت حرارتی کامپوزیت های الیافی: یک مدل سازی عددی

در این مقاله، یک مدلسازی میکرومکانیکی عددی به منظور مطالعه خواص هدایت حرارتی کامپوزیت های سه فازی تقویت شده با الیاف بلند ارائه میشود. مدل پیشنهادی بر پایه المان حجمی نماینده از کامپوزیت شامل سه فاز زمینه پلیمری، الیاف تک جهته و فازمیانی بین زمینه و الیاف میباشد و از روش المان محدود جهت شبیه سازی و تحلیل استفاده میشود. دو پارامتر مهم فازمیانی شامل ضخامت و خواص موادی بر ضریب هدایت حرارتی کامپوزیت سه فازی مورد بررسی قرار میگیرد. نتایج مدل ارائه شده با داده های تجربی مورد مقایسه و اعتبارسنجی قرار گرفته که نتایج نشان میدهند که شبیه سازی حاضر در تطابق بسیار خوبی با داده های تجربی موجود میباشد. همچنین ، نتایج نشان میدهد که افزایش ضریب هدایت حرارتی فازمیانی همواره موجب بهبود خواص انتقال حرارت کامپوزیت سه-فازی در جهت الیاف (طولی) میشود. این در حالی است که در جهت عرضی، یک مقدار آستانه ای وابسته به ضخامت وجود دارد که افزایش بیش از حد ضریب هدایت حرارتی فازمیانی تاثیر چندانی بر رفتار هدایت حرارتی کامپوزیت ندارد.

کلیدواژه ها:

کامپوزیت سه فازی ، هدایت حرارتی ، المان محدود ، میکرومکانیک