*lemon*
کاربر فعال مهندسی نساجی
پژوهشگران دانشگاه علم و صنعت، عملكرد ديناميكي كامپوزيت‌هاي تقويت شده با نانوالياف را بررسي و تحليل نمودند و به پاسخ مكانيكي نانوكامپوزيت‌ها، تحت بار ديناميكي پايدار دست يافتند.
نحوه پاسخ نانوكامپوزيت‌هاي مورد استفاده در وسايل الكترونيكي يا سازه‌اي، به بارهاي احتمالي وارد به آنها، موجب عملكرد متفاوت اين مواد مي‌گردد. با شناخت صحيح اين پاسخ‌ها، مي‌توان عملكرد اين وسايل را بهبود داد. محققان دانشگاه علم و صنعت ايران پژوهشي را در اين زمينه انجام داده‌اند.
سيد محمد هاشمي‌نژاد، در گفتگو با بخش خبري سايت ستاد ويژه توسعه فناوري نانو، هدف از انجام اين پژوهش را "به دست آوردن پاسخ مكانيكي نانوكامپوزيت‌ها، تحت بار ديناميكي پايدار"، بيان كرد و افزود: "در اين تحليل، اثرات كوچك شدن ناهمگني‌ها (نانوفيبرها) در رفتار مكانيكي سازه‌هايي كه متشكل از اين ناهمگني‌ها هستند مورد بررسي قرار گرفته‌است. تا چندي پيش، با در نظر نگرفتن اين اثر در حل مسايل، رفتار سازه‌ها مستقل از اندازه ناهمگني‌ها بود، اما با وارد كردن صحيح اين اثر، مشاهده مي‌گردد كه رفتار سازه‌ها به صورت محسوسي به اندازه ناهمگني‌ها (شعاع نانوالياف) وابسته است".
وي براي اين كار، ابتدا روابط مورد نياز براي اثرات سطح در مقياس نانو را به دست آورده، سپس با استفاده از حالت تحليلي موجود، حالت ناهمگني مواد (در حالتي كه اثرات سطح در نظر گرفته نشده است) را بررسي و حل نموده‌است. در اين حل، پاسخ يك ماده نانوكامپوزيتي، بدون در نظر گرفتن اثرات سطح بدست آمده‌است. در ادامه، با استفاده از روابط موجود و شرايط مرزي اثرات سطح، مسئله را دوباره حل كرده و به اين ترتيب حل كامل مسئله به‌دست آمده‌است.
دكتر هاشمي‌نژاد براي بررسي درستي نتايج موجود، چند مثال براي نمونه حل نموده كه در اين مثال‌ها، ماده زمينه آلومينيوم فرض گرديده‌است.
وي نتايج اين پژوهش را به صورت تحليلي و عددي ارايه كرده‌است. در نتايج عددي، مقادير سرعت گسترش و ضعيف شدن امواج فشاري و برشي در ماده نانوكامپوزيت (با زمينه آلومينيومي)، استخراج گرديده‌است. اين نتايج، براي دو گونه فيبر سخت و نرم به‌طور جداگانه محاسبه شده‌است. همچنين دامنه وسيعي براي فركانس موج ورودي در نظر گرفته شده‌است. علاوه بر اين، نتايجي براي خواص موثر ديناميكي نانوكامپوزيت ارايه گرديده‌است.
نكته قابل توجه اين است كه نتايج به دست آمده، در هر مثال عددي با مثال حل شده متناظر كه در آن اثرات سطح در نظر گرفته نشده بود مقايسه شده و مشخص شده كه اثرات سطح، مقادير تنش را به‌صورت محسوسي براي شعاع‌هاي كمتر از ?? نانومتر تغيير مي‌دهد. البته اين تغيير وابسته به نوع فيبر، درصد حجمي آن در نانوكامپوزيت، فركانس موج ورودي و نوع موج (فشاري يا برشي) است. به‌طور خلاصه، وابستگي نتايج به اندازه فيبر، در فيبر نرم با درصد حجمي بيشتر مشهودتر است.
استاد دانشگاه علم و صنعت در ادامه گفت: "در پژوهش‌هاي اخير، اثرات سطحي براي نانوكامپوزيت‌ها در پاسخ به بارهاي استاتيكي، مورد بررسي قرار گرفته بود. اما در اين پژوهش پاسخ اين سازه‌ها به بارهاي ديناميكي پايدار مانند گسترش پايدار امواج بررسي شده‌است".
جزئيات اين پژوهش كه با راهنمايي دكتر رضا عوض‌محمدي انجام شده، در مجلهComposites Science and Technology (جلد 69، صفحات 2546-2538، سال 2009) منتشر شده است.
نحوه پاسخ نانوكامپوزيت‌هاي مورد استفاده در وسايل الكترونيكي يا سازه‌اي، به بارهاي احتمالي وارد به آنها، موجب عملكرد متفاوت اين مواد مي‌گردد. با شناخت صحيح اين پاسخ‌ها، مي‌توان عملكرد اين وسايل را بهبود داد. محققان دانشگاه علم و صنعت ايران پژوهشي را در اين زمينه انجام داده‌اند.
سيد محمد هاشمي‌نژاد، در گفتگو با بخش خبري سايت ستاد ويژه توسعه فناوري نانو، هدف از انجام اين پژوهش را "به دست آوردن پاسخ مكانيكي نانوكامپوزيت‌ها، تحت بار ديناميكي پايدار"، بيان كرد و افزود: "در اين تحليل، اثرات كوچك شدن ناهمگني‌ها (نانوفيبرها) در رفتار مكانيكي سازه‌هايي كه متشكل از اين ناهمگني‌ها هستند مورد بررسي قرار گرفته‌است. تا چندي پيش، با در نظر نگرفتن اين اثر در حل مسايل، رفتار سازه‌ها مستقل از اندازه ناهمگني‌ها بود، اما با وارد كردن صحيح اين اثر، مشاهده مي‌گردد كه رفتار سازه‌ها به صورت محسوسي به اندازه ناهمگني‌ها (شعاع نانوالياف) وابسته است".
وي براي اين كار، ابتدا روابط مورد نياز براي اثرات سطح در مقياس نانو را به دست آورده، سپس با استفاده از حالت تحليلي موجود، حالت ناهمگني مواد (در حالتي كه اثرات سطح در نظر گرفته نشده است) را بررسي و حل نموده‌است. در اين حل، پاسخ يك ماده نانوكامپوزيتي، بدون در نظر گرفتن اثرات سطح بدست آمده‌است. در ادامه، با استفاده از روابط موجود و شرايط مرزي اثرات سطح، مسئله را دوباره حل كرده و به اين ترتيب حل كامل مسئله به‌دست آمده‌است.
دكتر هاشمي‌نژاد براي بررسي درستي نتايج موجود، چند مثال براي نمونه حل نموده كه در اين مثال‌ها، ماده زمينه آلومينيوم فرض گرديده‌است.
وي نتايج اين پژوهش را به صورت تحليلي و عددي ارايه كرده‌است. در نتايج عددي، مقادير سرعت گسترش و ضعيف شدن امواج فشاري و برشي در ماده نانوكامپوزيت (با زمينه آلومينيومي)، استخراج گرديده‌است. اين نتايج، براي دو گونه فيبر سخت و نرم به‌طور جداگانه محاسبه شده‌است. همچنين دامنه وسيعي براي فركانس موج ورودي در نظر گرفته شده‌است. علاوه بر اين، نتايجي براي خواص موثر ديناميكي نانوكامپوزيت ارايه گرديده‌است.
نكته قابل توجه اين است كه نتايج به دست آمده، در هر مثال عددي با مثال حل شده متناظر كه در آن اثرات سطح در نظر گرفته نشده بود مقايسه شده و مشخص شده كه اثرات سطح، مقادير تنش را به‌صورت محسوسي براي شعاع‌هاي كمتر از ?? نانومتر تغيير مي‌دهد. البته اين تغيير وابسته به نوع فيبر، درصد حجمي آن در نانوكامپوزيت، فركانس موج ورودي و نوع موج (فشاري يا برشي) است. به‌طور خلاصه، وابستگي نتايج به اندازه فيبر، در فيبر نرم با درصد حجمي بيشتر مشهودتر است.
استاد دانشگاه علم و صنعت در ادامه گفت: "در پژوهش‌هاي اخير، اثرات سطحي براي نانوكامپوزيت‌ها در پاسخ به بارهاي استاتيكي، مورد بررسي قرار گرفته بود. اما در اين پژوهش پاسخ اين سازه‌ها به بارهاي ديناميكي پايدار مانند گسترش پايدار امواج بررسي شده‌است".
جزئيات اين پژوهش كه با راهنمايي دكتر رضا عوض‌محمدي انجام شده، در مجلهComposites Science and Technology (جلد 69، صفحات 2546-2538، سال 2009) منتشر شده است.
