مدل‌سازي چندمقياسي خواص مكانيكي آميزه رويه تاير سبز

فرضيه‌: در كامپوزيت‌هاي ‌الاستومري، پديده‌هاي بين‌سطحي همچون اثر پركننده تقويتي بر ديناميك مولكولي زنجير لاستيكي در فاز مياني و چگونگي برهم‌كنش لاستيك-پركننده منشأ تغيير انرژي كرنش يا اتلاف گران‌روكشسان كامپوزيت در آميزه بسيار پرشده لاستيكي است. با هدف كسب تقريب اوليه از چگونگي اثرپذيري انرژي كرنش از پديده‌هاي فصل مشترك شامل سفتي، اتلاف فاز مياني و كيفيت اتصال در فصل مشترك، در اين پژوهش مدل ريزساختاري جزء محدود در حالت دوبعدي و سه‌بعدي ايجاد و مشخصه‌هاي مؤثر بر تغييرات خواص مكانيكي مطالعه شد. اثر تغيير در سفتي بين‌فازي و تغيير در ماهيت گران‌رو‌كشسان آن، تغيير در مقدار تماس لاستيك با پركننده در حالت‌هاي كاملاً مقيد و تركيب آن با لغزش اصطكاكي مدل‌سازي شد.روش‌ها: كامپوزيت‌هاي لاستيك استيرن بوتادي‌ان محلولي تقويت‌شده با سيليكا با روش اختلاط مذاب تهيه شدند. بدين منظور لاستيك به‌همراه سيليكا و جفت‌كننده سيلاني درون مخلوط‌كن داخلي مخلوط شد. ضريب پرشدگي، دما و سرعت چرخاننده مخلوط‌كن طوري تنظيم شد تا واكنش سيلاني‌شدن انجام شود. سپس پيمانه اصلي با سامانه پخت روي آسياب دوغلتكي مخلوط و در نهايت نمونه زير فشار در دماي 160 درجه سلسيوس پخت شد.يافته‌ها: در توافق با نتايج مدل‌سازي، آزمون كشش كامپوزيت نشان داد، مهم‌ترين عامل كنترل‌كننده، نوع اتصال لاستيك-پركننده در ناحيه بين‌فازي است. نتايج شبيه‌سازي بيانگر اين بود كه در نظرگرفتن لغزش اصطكاكي در ناحيه بين‌فازي سبب كاهش انتقال تنش از ماتريس به ذره شد. در حالي‌كه در مدل‌هاي با ناحيه بين‌فازي كاملاً مقيد، به‌دليل انتقال كامل تنش از ذره به ماتريس، خواص مكانيكي انحراف شايان ‌توجهي نسبت به نتايج تجربي نشان داد. همچنين مدل سه‌بعدي پيش‌بيني‌هاي بهتري نسبت به مدل دوبعدي ارائه كرد.