تحليل تجربي و عددي سازه هاي مخروط ناقص مشبك كامپوزيتي تقويت شده با و بدون نانولوله هاي كربني تحت نيروي محوري فشاري

در اين مقاله رفتار فشاري سازه هاي مخروط ناقص مشبك كامپوزيتي با و بدون نانولوله كربني به عنوان تقويت كننده، به روش تجربي و شبيه سازي عددي مورد بررسي قرار گرفت. نمونه هاي كامپوزيتي از جنس شيشه/اپوكسي بدون نانولوله كربني و تقويت شده با 2% وزني نانولوله كربني به روش پيچش الياف ساخته شد و مورد آزمايش نيروي محوري فشاري قرار گرفت. همچنين مدلسازي مخروط ناقص مشبك كامپوزيتي و شبيه سازي عددي در نرم افزار آباكوس انجام پذيرفت و نتايج نيروي فشاري-جابجايي محوري با نتايج آزمايشگاهي مقايسه گرديد و تطابق خوبي حاصل شد. در شبيه سازي عددي، براي اختصاص دادن خواص ماده نانوكامپوزيت، از مدل هالپين-ساي اصلاح شده استفاده شد. تاثير كسر حجمي نانولوله كربني و همچنين ضرايب پراكندگي نانولوله ها در داخل رزين اپوكسي، به كمك تحليل اجزاء محدود بررسي شد. نتايج نشان داد كه افزودن 2% وزني نانولوله كربني به رزين اپوكسي در حين ساخت، نيروي قابل تحمل بيشينه را حدود 44% افزايش مي دهد. اين در حالي است كه با افزايش كسر حجمي نانولوله بالاتر از 2% وزني، به دليل كاهش كيفيت پراكندگي و كلوخه اي شدن و غير يكنواختي توزيع نانولوله درون رزين اپوكسي، حداكثر نيروي قابل تحمل سازه كاهش مي يابد.