مدل سازی جهت گیری الیاف و بررسی رفتار رئولو‍زیکی موادمرکب های نانوالیاف پلیمری

امروزه در صنایع مختلفی استفاده از نانولوله های کربنی و الیاف کوتاه تقویت کننده ی موادمرکب، به دلیل ویژگی های مطلوبی نظیر استحکام، سفتی، سختی و وزن سبک آنها بسیار مورد توجه است. در تعداد زیادی از فرآیندهای سوسپانسیون الیاف ها، ضروری است که میکروساختار (جهت گیری و موقعیت الیاف) کنترل شود. کنترل جهت گیری الیاف در این محصولات موجب کاهش هزینه و بهبود عملکرد در صنایع می شود. در این پژوهش، مدل جدیدی ارائه می شود که قادر است جهت گیری الیاف در موادمرکب مذاب و همچنین خواص رئولوژیکی موادمرکب تحت جریان برشی را پیش بینی نماید. مدلی که امروزه در نرم افزارهای تجاری جهت پیش بینی جهت گیری الیاف استفاده می شود، مدل rsc است که در مقایسه با مدل های قبلی، سنتیک جهت گیری را آرام تر کرده و تطابق خوبی بین داده های پیش بینی شده و مقادیرتجربی آن مشاهده می شود، اما این مدل قادر نیست داده های گرانروی برشی و اختلاف تنش عمودی را همزمان با هم پیش بینی کند که احتمالا به این دلیل است که مدل جهت گیری با یک پارامتر برهم کنش عددی، به طور صحیح تمام مولفه های جهت گیری پایا در جریان برش ساده را تولید نمی کند؛ این موقعیت می تواند از طریق اصلاح عبارت نفوذ مدل جهت گیری، بهبود یابد. مدل rsc همچنین توانایی پیش بینی رفتار رئولوژیکی موادمرکب در محیط گرانروکشسان را ندارد. در این تحقیق مدل rsc به نحوی بهبود داده شده است که مدل، علاوه بر توانایی پیش بینی رفتار رئولوژیکی فازپیوسته (ماتریس، زمینه) پلیمری گرانروکشسان، قادر است داده های گرانروی برشی و اختلاف تنش عمودی را نیز به طور همزمان با هم ارزیابی نماید. به منظور توسعه ی مدل، ضروری است اصلاحاتی روی آن انجام شود و در این راستا از پارامتر برهم کنش ارائه شده توسط رمضانی و همکاران که علاوه بر برهم کنش فیبر- فیبر، برهم کنش فیبر- زمینه را نیز لحاظ می کند، استفاده شده است. دراین تحقیق سوسپانسیون الیاف توسط دو متغیرحالت داخلی، تانسور جهت گیری مرتبه دوم، a، برای الیاف و تانسور ساختار، c، برای زمینه ی پلیمری، ارائه می شود.