مطالعه عددی ضربه در سرعت های پایین بر روی نانوکامپوزیت پلیمر/ خاک رس

حصول ویژگی های خواص مواد نانوکامپوزیت که ناشی از وجود مولفه هایی در مقیاس نانو در سیستم آنها می باشد، بعنوان یکی از کاربردی ترین زمینه ها در انقلاب فناوری نانو محسوب می گردد. نوع نانوذرات پرکننده کامپوزیت و نوع پلیمر زمینه آن از عوامل بسیار تأثیرگذار در خواص نهایی نانوکامپوزیت می باشند. در این تحقیق با شناخت کافی و ارائه توضیحات مناسب، نوع ویژه نانوخاک رس و پلی یورتان بترتیب بعنوان پرکننده و زمینه انتخاب گردیده اند. بحث ضربه یکی از پیچیده ترین بحث های مهندسی مکانیک می باشد که در این تحقیق به بررسی این شاخه از مهندسی بر روی نانوکامپوزیت پلیمر/ خاک رس پرداخته شده است. مدل عددی ارائه شده در این تحقیق یک مدل المان محدود می باشد. در این مدل اثرات رویهم رفتگی ، فاصله قائم بین ذرات، طول ذرات و درصد حجمی خاک رس بر روی عکس العمل نانوکامپوزیت در برابر ضربه بررسی گردیده است. حدود 150 مدل ساخته شده و تغییر پارامترهایی که در بالا به آنها اشاره شد، تحلیل گردید و نتایج مورد ارزیابی قرار گرفتند. در این تحقیق سرعت اولیه ضربه زننده و در نظر گرفته شد. با توجه به این مطلب که بحث حاضر، بحث جدیدی بوده و هنوز تحقیق در این زمینه گزارش نگردیده است، برای اطمینان از صحت مدل سازی در محیط المان محدود، یک شبیه سازی سه بعدی انجام گرفته و نتایج حاصل از آن با نتایج عددی موجود که در این زمینه در جهت بدست آوردن خواص مکانیکی صورت گرفته مقایسه گردیده است. نتایج حاصل از این تحقیق نشان داد که همیشه افزودن نانوذرات به ماتریس بعنوان تقویت کننده باعث بهبود کامپوزیت نمی گردد. در پایان نیز عوامل محدودکننده استفاده از این پارامترهای موثر نیز مورد بررسی قرار گرفتند.