Skip to main content
SUPERVISOR
وحید یعقوبی (استاد مشاور) محمد سیلانی (استاد راهنما) مصطفی جمشیدیان (استاد راهنما) مهدی جوان بخت (استاد مشاور)
 
STUDENT
Hossein Zolfaghari
حسین ذوالفقاری

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مکانیک
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1393
Nanocomposites like other heterogeneous materials, are made from components that are completely separable with different physical and mechanical behavior. Interactions between components in nanocomposites creates interesting and sometimes incredible properties such as high strength to weight, improved mechanical and thermal properties of nanocomposites that is not available in ordinary materials Multifunctional behaviour of nanocomposites, increases the general tendency to this class of materials. Several experimental, analytical and numerical studies have been conducted to characterize the mechanical behavior of PCNs. However, the variation of material parameters and the stochastic nature of interphase region limit the use of deterministic methods. The main goal of the current study is to investigate the effect of interphase properties (thickness and mechanical properties of interphase region) on the mechanical properties of nylon6/clay nanocomposites. A combination of stochastic analysis and sensitivity analysis was used to evaluate important parameters. The sensitivity analysis results showed that the mechanical properties of interphase region has more effect than thickness on stress-strain curve of nylon6/clay nanocomposites. The mechanical properties of nylon6/clay nanocomposites such as elastic modulus, yield strength and stress-strain curve were calculated numerically. With an acceptable standard deviation to the experimental data, the numerical results show a good agreement with experimental results Keywords: Nylon6/clay nanocomposites, computational homogenization, interphase, sensitivity analysis, stochastic analysis
نانوکامپوزیت ها مانند مواد ناهمگن دیگر، از اجزاء کاملا قابل تفکیکی ساخته شده hy;اند که رفتار فیزیکی و مکانیکی متفاوتی از خود نشان می دهند. تعاملات بین اجزاء در نانوکامپوزیت‌ها باعث ایجاد خواص جالب و گاهی باور‌نکردنی در این مواد می شود که در مواد عادی قابل دسترسی نیست. نسبت استحکام به وزن بالا، بهبود در خواص مکانیکی و حرارتی و رفتارهای چندمنظوره در نانوکامپوزیت ها باعث افزایش گرایش عمومی به این دسته از مواد شده‌است. در این میان اگرچه تحقیقات گسترده عددی، تحلیلی و آزمایشگاهی بر روی نانوکامپوزیت های خاک رسی انجام شده است، هنوز شناخت جامعی از رفتار این ماده در مقیاس های بسیار کوچک وجود ندارد. لایه میانی به عنوان یکی از اجزاء تشکیل دهنده نانوکامپوزیت های نایلون6-خاک رسی، به دلیل ضعف در تجهیزات و روش های اندازه گیری در مقیاس نانو، تاکنون در راهبردهای آزمایشگاهی به طور دقیق مورد بررسی قرار نگرفته است. در روش های عددی نیز یا از وجود آن چشم پوشی شده، یا با استفاده از فرضیات ساده کننده و الاستیک خطی درنظر گرفتن رفتار لایه میانی، تاثیرات آن بر روی رفتار نانوکامپوزیت مورد بررسی قرار گرفته است. عدم قطعیت در پارامترهای ورودی لایه میانی مانند خواص مکانیکی و ضخامت آن، کاربرد روش های قطعی را برای پیش بینی رفتار و تاثیر آن بر روی رفتار مکانیکی نانوکامپوزیت های نایلون6-خاک رسی محدود می نماید. بدین منظور استفاده از از روش های آنالیز تصادفی و آنالیز حساسیت برای پیش بینی و درک بهتر رفتار آن اهمیت می یابد. هدف از این پروژه بررسی عددی تاثیر خواص لایه میانی از جمله ضخامت این ناحیه و خواص مکانیکی آن برروی رفتار و خواص مکانیکی نانوکامپوزیت نایلون6-خاک رسی است. hy; در این پروژه از روش آنالیز تصادفی و آنالیز حساسیت و همچنین روش اجزاء محدود استفاده شده است. بدین منظور و با استفاده از یک روش مناسب طراحی آزمایش و همچنین با کمک مدل سازی چندمقیاسی ترتیبی، رفتار غیرخطی نمونه نانوکامپوزیت نایلون6-‌خاک رسی پیش بینی می گردد. نتایج خروجی تحلیل اجزاءمحدود و همچنین آنالیز حساسیت نشان داد که خواص مکانیکی لایه میانی نسبت به ضخامت آن، تاثیر بیشتری بر روی خواص مکانیکی نانوکامپوزیت نایلون6-خاک رسی دارد. همچنین خواص مکانیکی نانوکامپوزیت نایلون6-خاک رسی از جمله استحکام تسلیم و مدول الاستیک آن با انحراف معیار قابل قبولی نسبت به داده های آزمایشگاهی به صورت عددی پیش بینی گردید. در پایان نتایج عددی بدست آمده با داده های آزمایشگاهی موجود مقایسه شد. نتایج عددی تطابق مناسبی را با نتایج آزمایشگاهی نشان داد. کلمات کلیدی: نانوکامپوزیت خاک‌رسی، آنالیز تصادفی، لایه میانی، آنالیز چندمقیاسی، آنالیز حساسیت

ارتقاء امنیت وب با وف بومی