مدل‌سازی مایکرومکانیک و برررسی تجربی خواص الاستیک کامپوزیت پلیمری تقویت شده با سیم‌های کوتاه حافظه‌دار

آلیاژهای حافظه‌دار به‌دلیل خواص منحصر به‌فرد مکانیکی و فیزیکی خود، در سال‌های اخیر برای تقویت کامپوزیت‌های پلیمری در زمینه‌های مختلف مورد استفاده قرار گرفته‌اند. در این مقاله مدل میکرومکانیک مبتنی بر روش اشلبی و مدل هالپین-‌سای برای پیش‌بینی خواص کامپوزیت اپوکسی تقویت شده با سیم‌های کوتاه حافظه‌دار با جهت‌گیری تصادفی مورد استفاده قرار گرفت. تغییرات تدریجی مدول الاستیک در سیم‌های حافظه‌دار در اثر تبدیل فاز مارتنزیتی در مدل مایکرومکانیک نموی در نظر گرفته شده است. به‌منظور صحه‌سنجی نتایج سیم‌های کوتاه از جنس آلیاژ حافظه‌دار در داخل رزین اپوکسی جاسازی شده و کامپوزیت حاصل برای بررسی خواص الاستیک تحت آزمون کشش قرار گرفت. نتایج مایکرومکانیک با نتایج تجربی آزمایش کشش کامپوزیت و همچنین نتایج مقالات دیگر مقایسه شد. تاثیر کسر حجمی سیم‌های حافظه‌دار و همچنین ضریب لاغری و جهت‌گیری سیم‌ها بر روی مدول الاستیک کامپوزیت مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که در کسرهای حجمی کمتر از 5%، ضریب لاغری قابل قبول برای بهبود چشمگیر مدول الاستیک کامپوزیت در حدود 25 می‌یاشد، در حالی‌که در کسرهای حجمی بزرگتر از 15%، ضریب لاغری مناسب مقادیر بزرگتر از 40 می‌باشد.