آقای عبدالصالح رحیمی دانشجوی دکتری جناب آقای دکتر آیت اللهی و جناب آقای دکتر ترابی، روز دوشنبه 97/03/21 از رساله دکتری خود تحت عنوان "بررسی شکست نانوکامپوزیت­ های پایه پلیمری شیاردار با رفتار غیرخطی بر اساس مفهوم ماده معادل" دفاع خواهد کرد. این جلسه ساعت 14:30 روز دوشنبه در آمفی تاتر دانشکده مهندسی مکانیک برگزار می گردد.

چکیده:

هدف اصلی این تحقیق مطالعه شکست مود ترکیبیI/II نانوکامپوزیت­های پایه پلیمری شیاردار با رفتار زمینه غیرخطی و با استفاده از مفهوم ماده معادل در ترکیب با معیار­های مکانیک شکست الاستیک خطی شیار است. مفهوم ماده معادل برای بررسی شکست مواد نرم پیشنهاد شده که با توجه به رفتار غیرخطی زمینه پلیمریبکار برده شده در این کار، از این روش استفاده شده است.
در این پژوهش باتوجه به مفهوم ماده معادل که اساس کار را تشکیل می­دهد، ابتدا ماده پلیمری مناسب انتخاب شده است. دو عامل مهم شامل درصد هاردنر و نرخ کرنش که بر رفتار مکانیکی پلیمر مورد نظر اثرگذار هستند نیز مورد بررسی قرارگرفته­اند. برای این امر، آزمایش­های مختلف طراحی و انجام شده­اند وحالت بهینه متناسب با مفهوم ماده معادل، انتخاب شده است. پیش ازانجام آزمایش­های مربوط به قطعه­های پلیمری شیاردار، ابتدا شبیه­سازی­های اجزا محدود لازم برای مشخص کردن مودهای مختلف بارگذاری انجام شده است. از اینرو، هندسه­های مختلف مورد نظر در نرم­افزار اجزا محدود شبیه­سازی شده­اند وسپس مورد تحلیل و بررسی قرار گرفته­اند و پارامترهای مورد نیاز بدست آمده­اند.
در گام بعدی با استفاده از هندسه­های مشخص شده در بخش شبیه­سازی، قطعه­های پلیمری شیاردار آماده شده و مورد آزمایش قرار گرفته­اند. برای استفاده از مفهوم ماده معادل، ابتدا با توجه به رفتار مکانیکی زمینه پلیمری، معادله­های این مفهوم اصلاح شده و رابطه­ای جدید برای بدست آوردن تنش بحرانی ماده پلیمری مورد آزمایش بدست آمده است. سپس نتایج تجربی بدست آمده در این بخش با نتایج تئوری بدست آمده از ترکیب مفهوم ماده معادل اصلاح شده با معیارهای شکست ترد مقایسه شده­اند. نتایج بدست آمده نشان­دهنده کارآیی مناسب رابطه پیشنهاد شده برای پیش­بینی ظرفیت باربری نمونه­های پلیمری است.
در بخش پایانی، نمونه­های شیاردار نانوکامپوزیتی با استفاده از ماده پلیمری مشخص شده به عنوان زمینه و نانولوله کربنی چنددیواره به عنوان نانوذره ساخته شده­اند. نمونه­های شیاردار نانوکامپوزیتی نیز مورد آزمایش قرار گرفته­اند. رابطه تئوری بر مبنای مفهوم ماده معادل برای بدست آوردن تنش بحرانی نمونه­های نانوکامپوزیتی آزمایش شده نیز اصلاح شده و رابطه­ای جدید ارائه شده است. مقایسه نتایج تئوری و تجربی بدست آمده برای نمونه­های نانوکامپوزیتی نیز نشان­دهنده کارآیی مناسب رابطه پیشنهاد شده برای پیش­بینی ظرفیت باربری و شکست نمونه­های نانوکامپوزیتی است.     
 
واژه‌های کلیدی:نانوکامپوزیت، شکست نرم، مفهوم ماده معادل، شیار.