بررسی تجربی و عددی مقاومت در برابر فرو رفتگی در پلیمرها

هدف از این پژوهش بررسی سختی یا مقاومت ماده در برابر نفوذ جسم خارجی، در پلیمرها و مواد هایپرالاستیک می باشد. به منظور دستیابی به این هدف، بررسی های انجام گرفته به دو دسته تجربی و عددی تقسیم بندی شده است. در این تحقیق، ازکفپوش های تک لایه لاستیکی و دو لایه پلی اورتان/ پلی وینیل کلراید مورد استفاده در سالن های ورزشی، به عنوان دو نمونه مورد آزمایش استفاده شده است. آزمون تجربی، طبق آزمون استاندارد ارزیابی کیفیت کفپوش های ورزشی انجام گرفته است. بررسی عددی نیز به کمک نرم افزار آباکوس، با شبیه سازی شرایط آزمون تجربی، انتخاب بهترین مدل هایپرالاستیک و قیاس نتایج با آزمون تجربی به منظور ارزیابی دقت و کارایی مراحل مختلف شبیه سازی انجام شده است. بر اساس نتایج بدست آمده از این تحقیق مشاهده می شود که نتایج حل عددی و نتایج تجربی همخوانی مناسبی با هم دارند. به عنوان مثال، نمونه اول با فرورفتگی 575/0 میلی متر در آزمون تجربی و با انتخاب مدل یئو، با درصد خطای %3/4 شبیه سازی شد. این درصد خطا برای نمونه دوم با فرورفتگی 425/0 میلی متر و انتخاب مدل چند جمله ای کاهش یافته درجه دوم برای هر دو لایه، برابر با %94/0 بود. همچنین با افزایش ضخامت کفپوش لاستیکی از 5/2 به 5 میلی متر، سختی از مقدار 1/78 به 3/75 کاهش پیدا کرد. در مجموع، می توان گفت که میزان سختی پلیمرها وابسته به میزان ضخامت آنها بوده و شکل هندسی فرورونده نیز، بر عمق فرورفتگی فرورونده و شکل نمودار نیرو-جابجایی مؤثر است.