بررسی رفتار دینامیکی کامپوزیت‌های نانوالیاف

کامپوزیت‌های نانوالیاف :: پژوهشگران دانشگاه علم و صنعت، عملکرد دینامیکی کامپوزیت‌های تقویت شده با نانوالیاف را بررسی و تحلیل نمودند و به پاسخ مکانیکی نانوکامپوزیت‌ها، تحت بار دینامیکی پایدار دست یافتند.

نحوه پاسخ نانوکامپوزیت‌های مورد استفاده در وسایل الکترونیکی یا سازه‌ای، به بارهای احتمالی وارد به آنها، موجب عملکرد متفاوت این مواد می‌گردد. با شناخت صحیح این پاسخ‌ها، می‌توان عملکرد این وسایل را بهبود داد. محققان دانشگاه علم و صنعت ایران پژوهشی را در این زمینه انجام داده‌اند.

سید محمد هاشمی‌نژاد، در گفتگو با بخش خبری سایت ستاد ویژه توسعه فناوری نانو، هدف از انجام این پژوهش را “به دست آوردن پاسخ مکانیکی نانوکامپوزیت‌ها، تحت بار دینامیکی پایدار”، بیان کرد و افزود: “در این تحلیل، اثرات کوچک شدن ناهمگنی‌ها (نانوفیبرها) در رفتار مکانیکی سازه‌هایی که متشکل از این ناهمگنی‌ها هستند مورد بررسی‌ قرار گرفته‌است. تا چندی پیش، با در نظر نگرفتن این اثر در حل مسایل، رفتار سازه‌ها مستقل از اندازه ناهمگنی‌ها بود، اما با وارد کردن صحیح این اثر، مشاهده می‌گردد که رفتار سازه‌ها به صورت محسوسی به اندازه ناهمگنی‌ها (شعاع نانوالیاف) وابسته است”.

وی برای این کار، ابتدا روابط مورد نیاز برای اثرات سطح در مقیاس نانو را به دست آورده، سپس با استفاده از حالت تحلیلی موجود، حالت ناهمگنی مواد (در حالتی که اثرات سطح در نظر گرفته نشده است) را بررسی و حل نموده‌است. در این حل، پاسخ یک ماده نانوکامپوزیتی، بدون در نظر گرفتن اثرات سطح بدست آمده‌است. در ادامه، با استفاده از روابط موجود و شرایط مرزی اثرات سطح، مسئله را دوباره حل کرده و به این ترتیب حل کامل مسئله به‌دست آمده‌است.

دکتر هاشمی‌نژاد برای بررسی درستی نتایج موجود، چند مثال برای نمونه حل نموده که در این مثال‌ها، ماده زمینه آلومینیوم فرض گردیده‌است.

وی نتایج این پژوهش را به صورت تحلیلی و عددی ارایه کرده‌است. در نتایج عددی، مقادیر سرعت گسترش و ضعیف شدن امواج فشاری و برشی در ماده نانوکامپوزیت (با زمینه آلومینیومی)، استخراج گردیده‌است. این نتایج، برای دو گونه فیبر سخت و نرم به‌طور جداگانه محاسبه شده‌است. همچنین دامنه وسیعی برای فرکانس موج ورودی در نظر گرفته شده‌است. علاوه بر این، نتایجی‌ برای خواص موثر دینامیکی نانوکامپوزیت ارایه گردیده‌است.

نکته قابل توجه این است که نتایج به دست آمده، در هر مثال عددی با مثال حل شده متناظر که در آن اثرات سطح در نظر گرفته نشده بود مقایسه شده و مشخص شده که اثرات سطح، مقادیر تنش را به‌صورت محسوسی برای شعاع‌های کمتر از ?? نانومتر تغییر می‌دهد. البته این تغییر وابسته به نوع فیبر، درصد حجمی آن در نانوکامپوزیت، فرکانس موج ورودی و نوع موج (فشاری یا برشی) است. به‌طور خلاصه، وابستگی نتایج به اندازه فیبر، در فیبر نرم با درصد حجمی بیشتر مشهودتر است.

استاد دانشگاه علم و صنعت در ادامه گفت: “در پژوهش‌های اخیر، اثرات سطحی برای نانوکامپوزیت‌ها در پاسخ به بارهای استاتیکی، مورد بررسی‌ قرار گرفته بود. اما در این پژوهش پاسخ این سازه‌ها به بارهای دینامیکی پایدار مانند گسترش پایدار امواج بررسی شده‌است”.

جزئیات این پژوهش که با راهنمایی دکتر رضا عوض‌محمدی انجام شده، در مجله‏Composites Science and Technology‏ (جلد ۶۹، صفحات ۲۵۴۶-۲۵۳۸، سال ۲۰۰۹) منتشر شده ‌است.

———————————————————————————–

این مطلب را نیز بخوانید
پیشنهاد سردبیر : رونق صنعت فرش ماشینی و پدیده هایپرمارکتهای فرش

————————————————————————————
تحریریه مجله نساجی کهن
ارسال مقالات و ترجمه جهت انتشار در سایت : info@kohanjournal.com

فرم ثبت نام سریع

جهت دریافت آخرین اخبار و رویدادهای نساجی و فرش ماشینی ایران و جهان در فرم زیر ثبت نام کنید
[instagram-feed]
بهنام قاسمی

فارغ التحصیل رشته تکنولوژی نساجی

Recent Posts

شماره ۹۰ مجله نساجی کهن ویژه نامه آبان ماه منتشر شد

تبلیغات روی جلد: کاوان شیمی فهرست مطالب شماره 90 مجله نساجی کهن نمایشگاه پیشرفته‌ترین فناوری‌های…

4 روز ago

Heimtextil 2025: گسترش نوآورانه در صنعت فرش و کفپوش

در نمایشگاه Heimtextil 2025، بخش فرش و کفپوش به سطح جدیدی از گسترش و نوآوری…

5 روز ago

درباره رخدادی خوب در هنر فرش ایران

نویسنده:سیامک عیقرلو آری، تیتر این نوشتار درست نوشته شده است و به درستی آن را…

6 روز ago

فناوری در عصر هوش مصنوعی

فناوری‌های نوظهور و هوش مصنوعی با وجود همه اثرات مثبت و غیرقابل انکاری که برای…

6 روز ago

ایتما آسیا ۲۰۲۴؛ بررسی حضور پررنگ چینی‌ها و چالش‌های صنعت نساجی ایران (ویدیو)

ایتما آسیا ۲۰۲۴ فرصتی برای نمایش پیشرفت‌های چشمگیر صنعت نساجی چین بود، جایی که شرکت‌های…

1 هفته ago

مزایا ومعایب شرکت های دانش بنیان

شرکت‌های دانش‌بنیان در ایران به شرکت‌هایی اطلاق می‌شود که بر پایه دانش و فناوری‌های نوین…

2 هفته ago