مطالعه عددی اثر تقویت آهار الیاف شیشه توسط نانولوله‌های کربنی با توزیع تصادفی بر روی خواص مکانیکی عرضی کامپوزیت شیشه/اپوکسی

در این مطالعه، اثر تقویت مکانیکی آهار الیاف شیشه بر روی خواص مکانیکی عرضی کامپوزیت شیشه/اپوکسی، به جهت تأثیر زیاد این ناحیه بر روی خواص مکانیکی کلی کامپوزیت‌های تقویت‌شده با الیاف، بررسی شده است. برای پیش‌بینی مدول الاستیسیته و استحکام کششی عرضی کامپوزیت شیشه/اپوکسی، به ترتیب یک المان حجمی نماینده و یک مدل سه‌بعدی پوسته در نرم‌افزار تجاری آباکوس شبیه‌سازی شده‌اند. خواص مکانیکی آهار به‌صورت ناهمگن و غیریکنواخت در طول ضخامت آن در نظر گرفته شده است. علاوه بر این، تقویت آهار با استفاده از یک روش توزیع تصادفی و استفاده از نانولوله‌های کربنی انجام گرفته است. در این شبیه‌سازی، طول، قطر و کسر حجمی‌های مختلف برای نانولوله‌های کربنی در تقویت آهار در نظر گرفته شده است و سپس نتایج مقایسه شده‌اند. مقایسه نتایج به‌دست‌آمده از شبیه‌سازی و داده‌های تجربی موجود، نشان می‌دهد که شبیه‌سازی آهار با خواص مکانیکی غیریکنواخت نسبت به آهار با خواص مکانیکی ثابت، نتایج دقیق‌تری را ارائه می‌دهد. همچنین، نشان داده شده است که افزایش طول نانولوله‌های کربنی و یا کاهش قطر آن‌ها، که در آهار توزیع شده‌اند، باعث بهبود مدول الاستیسیته و استحکام کششی عرضی کامپوزیت شیشه/اپوکسی می‌شود.