محاسبه مدول الاستيك نانوكامپوزيت استحكام يافته با نانولوله كربن توسط روش اجزاي محدود، ميانگين گيري و روابط ميكرومكانيك

محاسبه مدول الاستيك نانوكامپوزيت استحكام يافته با نانولوله كربن توسط روش اجزاي محدود، ميانگين گيري و روابط ميكرومكانيك

نانو لوله كربن به دليل خواص مكانيكي فوق العاده اش، استحكام دهنده مناسبي براي استفاده به عنوان تقويت كننده در رزين براي ساخت نانوكامپوزيت مي باشد. يكي از اين خواص كه با استفاده از تقويت كننده نانولوله كربن افزايش مي يابد، مدول الاستيك رزين است. با افزودن مقدار ناچيزي نانولوله كربن، مدول الاستيك رزين به مقدار قابل توجهي افزايش مي يابد. در اين پژوهش مدول الاستيك نانوكامپوزيت از چند روش مدل سازي محاسبه شده است. برخي از اين مدل سازي ها توسط روش اجزاي محدود و نرم افزارANSYS انجام شده است. لذا قسمت بسيار كوچكي از نانوكامپوزيت به عنوان المان سطحي معرف انتخاب شده، تا با محاسبه مدول الاستيك آن، بتوان مدول الاستيك نانوكامپوزيت را محاسبه كرد. مدول الاستيك المان سطحي معرف از 3 روش مختلف مدل سازي اجزاي محدود، ميانگين گيري و ميكرومكانيك محاسبه شده و نتايج بدست آمده، با نتايج روش آزمايشگاهي ديگر محققين مقايسه شده و مشاهده شد كه نتايج با هم تطابق دارند. از آنجا كه در بين 3 روش ارايه شده، استفاده از روابط ميكرومكانيك ساده تر مي باشد، لذا مي توان از اين روش براي محاسبه مدول الاستيك اين نانوكامپوزيت ها استفاده كرد.

Carbon nanotube (CNT), due to extraordinary mechanical properties, is an effective Stiffener as reinforcement in resin for fabricating of nanocomposites. It is demonstrated by adding a small amount of CNT to the matrix, the elastic modulus of matrix increases remarkably. In this paper, the elastic modulus of CNT reinforced nanocomposites is obtained two-dimensionally using a finite element method (FEM), averaging approach and micromechanical. The obtained results are compared with experimental results that had already been reached by other researchers. It is shown that the experimental results are in acceptable agreement with the results presented in the present paper. Since the utilization of Micromechanics approach is an easier method, this method as used in the present paper can be used to calculate the elastic modulus of CNT reinforced nanocomposites.