بررسی دقت روابط تحلیلی مرسوم جهت پیش بینی خواص نانوکامپوزیت های تقویت شده با نانوذرات مختلف

به منظور پیش بینی رفتار و خواص مکانیکی نانوکامپوزیت های پلیمری تقویت شده با نانوذرات مختلف مدل های مختلف تحلیلی میکرومکانیکی و ماکرومکانیکی ارائه شده است. نوع، ابعاد و مشخصات مکانیکی ماده پایه و تقویت کننده از جمله مواردی هستند که در مدل های تحلیلی مختلف مورد توجه قرار گرفته اند. در برخی از مدل ها فرض ها و ساده سازی هایی انجام شده که نتیجه آن ارائه روابطی است که پارامترهای کمتری را درگیر می‎ کند. در برخی موارد این ساده سازی ها منجر به عدم دقت در پیش بینی نتایج می شوند. هدف از پژوهش پیش رو مقایسه نتایج آزمایشگاهی با مدل های مطرح شده و بررسی دقت آن ها و در نتیجه ارائه مناسب ترین مدل جهت پیش بینی خواص نانوکامپوزیت های مورد مطالعه است. به این منظور پلیمر پلی متیل متاکریلات (PMMA) به عنوان ماده پایه و نانوذرات TiO۲، SiO۲ و Al۲O۳ به عنوان تقویت کننده انتخاب شد. در این مطالعه مدول الاستیسیته مواد در بیشترین حالت به ترتیب حدود ۷، ۴ و ۴ درصد نسبت به نمونه پایه افزایش نشان دادند. نتایج حاصل از آزمایش استخراج گردید و با مدل های تحلیلی مطرح شده مورد مقایسه قرار گرفت. مقایسه ها نشان داد که مدل سه بعدی پن نتایج را با دقت مناسبی نسبت به نتایج آزمایشگاهی برای اکثریت نمونه ها پیش بینی می کند.

کلیدواژه ها:

نانوکامپوزیت ، خواص مکانیکی ، مدل های تحلیلی ، نانوذرات ، مدول یانگ