مدلسازي سازه پليمري تقويت شده تا نانولوله هاي كربني جهت پيش بيني مدول الاستيك

خواص مكانيكي، الكتريكي و شيميايي برجسته نانولوله هاي كربني شامل استحكام بالا، خواص الكتريكي منحصر به فرد، دانسيته كم و هدايت حرارتي خوب سبب شده تا اين دسته از تقويت كننده ها انتخاب ايده الي جهت تقويت نانوكامپوريت هايي با زمينه فلزي، پليمري و سراميكي باشند كه كاربردهاي وسيعي در مصالح ساختماني دارند. در اين مقاله نانوكامپوزيت تقويت شده با نانولوله هاي كربن به صورت يك تك رشته كه نماينده نانوكامپوزيت مي باشد مدلسازي شده است. در مدلسازي انجام شده تمامي اجزاء از جمله نانولوله كربني(CNT) به صورت مدل محيط پيوسته با خواص معادل، مدل شده است. نانولوله با ابعاد اصلي و زمينه بر اساس درصد حجمي تقويت كننده مدل شده است. خواص فصل مشترك از المان چسبنده در نرم افزار ABAQUS استفاده شده است. براي تعريف اين نوع المان نياز به ايجاد يك بخش مجزا به صورت يك لوله است. استفاده از يك بخش فيزيكي مجزا به معناي وجود يك فاز يا يك ماده سوم در بين CNT و پليمر نيست و اين مدل تنها يك نوع مشابه سازي است كه براي مدل كردن خواص انتقال نيرو از رزين به نانولوله استفاده شده‌است. براي تعيين خواص فصل مشترك از نمودار كشش- جدايش مربوط به شبيه سازي MD فرآيند بيرون كشي CNT از پليمر استفاده شده است. همچنين اثر ميزان تقويت كننده اضافه شده بر مدول الاستيك نانو كامپوزيت بررسي شده است. نتايج حاصل نشان داد، اين روش مدلسازي در درصدهاي حجمي پايين افزايش مدول الاستيك را متناسب با افزايش درصد حجمي نانولوله ها، با خطاي كمي پيش بيني مي كند