پایداری الاستیک مخازن ورق از جنس مواد کامپوزیتی پلیمری تقویت شده توسط نانولوله های کربنی تحت نیروی محوری

در این تحقیق پایداری الاستیک محوری ورق چهارگوش کامپوزیتی تقویت شده با نانولوله ها کربنی با تکیه گاه های ساده در چهار لبه به دو روش تحلیلی و عددی مورد بررسی قرار گرفته است . در حل تحلیلی از تئوری کلاسیک صفحات و در حل عددی از تئوری مرتبه سوم ردی استفاده شده است. بطور کلی با بررسی نتایج مشاهده می کنیم که نتایج تحلیلی و عددی تقریباً بر هم منطبق می باشند البته نتایج تحلیلی مقدار کمی از نتایج عددی بدلیل اینکه از کرنش های عرضی در آن صرف نظر شده است ، بیشتر هستند. وقتی نسبت طول به عرض ورق یک هست ، ورق در یک نیم موج سینوسی در راستای طولی و یک نیم موج سینوسی در راستای عرضی کمانش می کند . برای مدل سازی و تعیین ویژگیهای مکانیکی معادل کامپوزیت تقویت شده با نانولوله های کربنی ، مدل های میکرومکانیکی مختلفی بکار رفته است. نزدیکترین مدل میکرومکانیکی یه نتایج تجربی ، مدل میکرومکانیکی جدایی در سطح مشترک نانولوله و پلیمر است . در عمل اتصال ضعیف میان نانو لوله و پلیمر باعث جدایی آنها در سطح مشترکشان می شود و تنها نیروی موثر در جذب نانولوله و پلیمر در سطح مشترکشان ، نیروی واندروالس می باشد. حفره های بوجود آمده در سطوح مشترک عامل کاهش مدول الاستیسیته معادل ورق است. افزایش نیروی واندروالس در سطوح مشترک و همچنین کاهش شعاع نانولوله های کربنی سبب افزایش بار محوری کمانش می شود . اثر انباشتگی نانولوله ها در نواحی خاص از پلیمر بررسی شده است. هر چقدر توزیع نانولوله ها درون پلیمر یکنواخت تر باشد ورق پایدارتر است . یکبار از مدل میکرومکانیکی موری تاناکا برای مدل سازی نانولوله ها در پلیمر استفاده شده است و ورق ایزوتروپ عرضی در نظر گرفته می شود . افزایش تنها یک درصد نانولوله های کربنی به ورق باعث می شود تا بار بحرانی نسبت به ورق پلیمری همگن تا حدود سه برابر افزایش یابد. در این حالت وقتی نانولوله ها در راستای 45 درجه چیده می شوند ، ورق بیشترین بار محوری را تحمل می کند. اثر تغییر شرایط مرزی در لبه های چهار گوش بررسی شده است . با تغییر یکی از لبه های در راستای بار محوری از حالت ساده به حالت گیردار ورق پایدارتر می شود و با تغییر آن به لبه ی آزاد ، بار بحرانی محوری کاهش می یابد.