بررسی ارتعاشات مکانیکی سازههای متشکل از مواد نانوکامپوزیت در دانشگاه کرمانشاه
به گزارش خبرگزاری آنا به نقل از روابط عمومی ستاد نانو، تولید و توسعه نانولولههای کربنی و استفاده از آنها به عنوان فاز تقویتکننده مواد پلیمری، توجه بسیاری از محققان را به خود جلب کرده است؛ از این رو بسیاری از مطالعات انجام شده در این زمینه، به بررسی خواص مکانیکی آنها اختصاص داده شده است.
با وجود این، فهم خصوصیات مکانیکی سازههای نانوکامپوزیتی هنوز در مراحل اولیه قرار دارد. این در حالی است که توسعه و رشد این سازهها تنها در حالتی مقدورخواهد بود که فیزیک حاکم بر رفتار آنها به خوبی درک شود.
دکتر محمود حشمتی در خصوص اهمیت این موضوع عنوان کرد: «واضح است که استفاده از این نانوساختارها به عنوان جزیی از یک سازه واقعی، هدف نهایی توسعه این دسته از مواد است. در نتیجه نیاز است که پاسخ کلی کامپوزیتهای تقویت شده با نانولوله کربنی را به عنوان جزیی از یک سازه واقعی مشاهده کرد. بنابراین هدف
مدل ارائهشده، پیشبینی دقیقی از رفتار سازههای نانوکامپوزیتی را به دست میدهد. علاوه بر آن راهکارهایی برای استفاده بهینه از نانومواد و جلوگیری از هدر رفت مواد و هزینهها در ساخت نانوکامپوزیتها پیشنهاد شده است |
پژوهش حاضر، مطالعه اثر نانولوله کربنی بر پاسخ ارتعاشی سازههای نانوکامپوزیتی و تعیین استراتژی و روش تحلیل این دسته از مسائل مهندسی بوده است».
وی در ادامه افزود: «در این راستا، یک مدل آماری دو مقیاسی برای محاسبه خواص مکانیکی نانوکامپوزیتهای تقویت شده با نانولولههای کربنی ارائه شده است. همچنین بر اساس دادههای تجربی، تابعهای احتمال توزیع پارامترهای مرتبط معرفی شدهاند. در نهایت نیز اثر پارامترهای مختلف بر ارتعاشات سازههای نانوکامپوزیتی تقویت شده با نانولولههای کربنی بررسی شده است».
به گفته این محقق، در این کار یک استراتژی روشن و مدل دقیق برای تحلیل این دسته از کامپوزیتها ارائه شده است که در آن کلیه عدم قطعیتهای مربوط به این نانوکامپوزیتها به حساب آورده شده است.
مدل ارائه شده، پیش بینی دقیقی از رفتار سازههای نانوکامپوزیتی را به دست میدهد. علاوه بر آن راهکارهایی جهت استفاده بهینه از نانومواد و جلوگیری از هدر رفت مواد و هزینهها در ساخت نانوکامپوزیتها پیشنهاد شده است.
این نتایج کاربردهای زیادی در صنایع هوافضا، خودروسازی و سازههای مکانیکی دارند و یا در ابعاد کوچکتر میتوانند در ساخت حسگرها، میکروعملگرها و میکروسکوپها مورد استفاده قرار گیرند.
حشمتی در ادامه، موارد مطالعه شده در این تحقیق را ذکر کرد و افزود: «در مطالعه حاضر اثر ساختار نانولولههای کربنی شامل طول، قطر، حالت موجی شکل و خوشهای شدن بر ارتعاشات تیرهای پلیمری تقویت شده با نانولولههای کربنی بررسی شده است. برای این منظور، با استخراج تابعهای احتمال توزیع تصادفی پارامترهای دخیل در نانوکامپوزیتها و به کمک شبیهسازی مونت-کارلو، خواص مکانیکی نانولوله موجی شکل استخراج شده و در نهایت یک مدل آماری دو مقیاسی برای محاسبه خواص مکانیکی نانوکامپوزیتهای تقویت شده با نانولولههای کربنی ارائه شده است. نتایج به دست آمده نشان داده که همه عوامل ذکر شده تأثیر قابل ملاحظهای بر پاسخ ارتعاشی نانوکامپوزیتهای تقویت شده با نانولولههای کربنی دارد».
دکتر محمود حشمتی، عضو هیئت علمی دانشگاه صنعتی کرمانشاه، دکتر محمد حسین یاس، عضو هیئت علمی دانشگاه رازی کرمانشاه و دکتر فرهنگ دانشمند، عضو هیئت علمی دانشگاه شیراز و استاد مدعو در دانشگاه مک گیل کانادا، در انجام این کار همکاری داشتهاند.
انتهای پیام/