رفتار هیدروژل‌های حساس به دما با در نظر گرفتن خواص تابعی هدفمند

امروزه هیدروژل‌ها با خواص منحصر بفرد خود در پاسخ به تحریک‌های خارجی و تورم در اثر جذب سیال، توجه بسیاری از محققان را بخود جلب کرده‌اند. با توجه به میزان بالای افزایش حجم این مواد وقابل‌برگشت بودن این تورم، پیش‌بینی پاسخ مکانیکی این مواد از اهمیت بسزایی برخوردار است. هیدروژل‌های تابعی-هدفمند حساس بدما از مواد پرکاربرد درصنعت می‌باشند. جهت مطالعه رفتار مکانیکی این مواد حین تغییردما، یک تابع انرژی متشکل از دو بخش انرژی کشیدگی شبکه و انرژی ترکیب درنظر گرفته شده است. سپس با در نظر گرفتن تغییر مشخصات هیدروژل‌های تابعی-هدفمند حساس بدما درراستای ضخامت حل نیمه‌تحلیلی برای خمش این مواد درشرایط کرنش-صفحه‌ای ارائه گردیده است. برای بررسی صحت روش، نتایج حاصل با نتایج خروجی از روش اجزامحدود مقایسه شده است. برای حل مسائل مختلف به روش اجزامحدود نیاز به نوشتن زیربرنامه UHYPER این مواد هستیم. صحت این زیربرنامه با درنظر گرفتن مسئله تورم آزاد ارزیابی گردیده است. سپس شعاع، تنش شعاعی و مماسی در خمش تیر متشکل از هیدروژل‌های تابعی-هدفمند حساس به دما در هر دو روش مطالعه گردیده است. در نهایت نیز با توجه به اهمیت دو فاکتور میزان زاویه خمیدگی و انحنا در کاربردهای صنعتی، این دو فاکتور نیز با تغییردما درهمان بازه 320 تا 288 مورد بررسی قرار گرفته است، که بادقت در نتایج حاصله می‌توان توانایی این مواد در کاربردهایی هم‌چون سنسور و عملگر را مشاهده کرد. همچنین وجود پیوستگی در تنش‌های شعاعی و مماسی دلیلی برای استفاده بیشتر این مواد می‌باشد که این خواص را در سنسورهای چندلایه نمی‌توان مشاهده کرد.