مطالعه و مدلسازی ریاضی حرارتی و الکتریکی در پارچه های تاری و پودی بافته شده با فیلامنت فلزی

در سالهای اخیر استفاده از پارچه های هادی جریان الکتریسیته به خصوص در پوشاک الکترونیک و محصولات هوشمند گسترش زیادی یافته است. با توجه به اهمیت تعیین خصوصیات الکتریکی این نوع منسوجات، در این تحقیق یک مدل الکترومکانیکی برای پیش بینی مقاومت الکتریکی معادل پارچه های تاری، پودی رسانای بافته شده با فیلامنت فلزی ارائه گردیده که با استفاده از روش المان محدود توزیع جریان در پارچه های هادی بافته شده با فیلامنت فلزی مورد بررسی قرار گرفته است. در این راستا اثر فاکتورهایی مانند زاویه تماس میان فیلامنت ها و صفحه الکترود، مقاومت الکتریکی تماسی میان فیلامنت ها و نیز اندازه پارچه هادی، روی هدایت و توزیع جریان پارچه های هادی مورد مطالعه قرار گرفته شده است. نتایج حاصل از آزمایشات تجربی بیانگر کارایی مدل ارائه شده جهت پیش بینی مقاومت الکتریکی معادل پارچه هادی می باشد. مدل ارائه شده توانایی بررسی تاثیر پارامترهایی مانند زاویه قرارگیری صفحات الکترود بر روی سطح پارچه، ابعاد پارچه و فشار وارد بر مقاومت الکتریکی معادل پارچه هادی بافته شده با فیلامنت فلزی را دارا می باشد. همچنین در این تحقیق یک مدل حرارتی نیز ارائه شده است که می توان با توجه به مقاومت معادل الکتریکی پارچه هادی و جریان تغذیه شده به دو طرف صفحات الکترود و با استفاده از فرمول p=ri2، توان حرارتی اتلافی که بصورت گرما در جسم رسانا ظاهر می شود، برای یک پارچه هادی بافته شده با فیلامنت فلزی با ابعاد متفاوت و همچنین در زاویه های متفاوت قرارگیری الکترودها بر روی سطح پارچه را محاسبه نمود.