تحلیل تجربی و عددی پدیده نفوذ در نانوکامپوزیت های تقویت شده توسط نانولوله های کربنی

در این پایان نامه به بررسی نفوذ بالستیک در کامپوزیت ها و کامپوزیت های تقویت شده با نانولوله های کربنی پرداخته شده است. در این پژوهش ابتدا به بررسی رفتار بالستیک کامپوزیت های بافته شده دو بعدی پرداخته شده است. مدل تحلیلی ارائه شده بر اساس تئوری امواج است. انواع مکانیزم های جذب انرژی حین ضربه بالستیک تعیین شده اند. این مکانیزم ها عبارتند از: تشکیل مخروط در صفحه پشتی هدف، کشش در الیاف اصلی، تغییر شکل الیاف فرعی، جدایش لایه ها، ترک خوردن ماتریس، برش پلاگ و اصطکاک حین نفوذ. برای تک تک مکانیزم ها یک رابطه تحلیلی ارائه شده است. در هر بازه زمانی، انرژی جذب شده و در نتیجه کاهش سرعت پرتابه محاسبه شده است. حل بر اساس خواص ماده هدف در نرخ کرنش های بالا و پارامتر های هندسی پرتابه محاسبه شده است. مدل تحلیلی ارائه شده سرعت حد بالستیک، شعاع مخروط تشکیل یافته و شعاع منطقه آسیب دیده را پیش بینی می کند. در ادامه تأثیر شعاع انحنا نوک پرتابه های سر کروی به صورت عددی بررسی شده است. برای این منظور سایر پارامتر های پرتابه مانند قطر و جرم، یکسان در نظر گرفته شده است. تغییرات شعاع انحنا تغییر در رفتار نفوذ را نشان می دهد. در پایان نیز اثر نانولوله های کربنی بر خواص مکانیکی کامپوزیت های زمینه پلیمری بررسی شده است. در این قسمت با ساخت نمونه هایی با درصدهای متفاوت از نانولوله ها به بررسی مقاومت کششی و نفوذ آنها پرداخته شده است.