IPM - Institute for Research in Fundamental Sciences

“اخبار”

پژوهشکده علوم نانو - 1391/11/19

سمینارعمومی

ارائه مدل همسانگرد جانبی برای نانولوله کربنی تک جداره بر مبنای ترکيب روش ديناميک مولکولی و حل الاستيسيته خطی
سخنران دکتر عباس منتظری
زمان پنجشنبه ۱۹ بهمن ماه
ساعت ۱۱ الی ۱۲:۳۰

کشف نانولولههای کربنی، امکان بهبود خواص مکانيکی پليمرها را به وسيله افزودن آنها به مواد پليمری و تشکيل نانوکامپوزيتهای پايه پليمری، ايجاد کرده است. با توجه به اينکه انجام آزمايشات کنترل شده و مشاهده پديدهها در مقياس نانومتری بسيار دشوار است مدلسازی اتمی، رويکرد اصلی در بررسی خواص و رفتار اين دسته از نانوکامپوزيتها میباشد. با وجود توانايی فوقالعاده اين روش در شبيهسازی رفتار مواد در مقياس اتمی، امروزه به دليل وجود مقياسهای طولی و زمانی کوچک در اين روش و در نتيجه نياز به صرف هزينه محاسباتی فراوان جهت حل مسائل واقعی به وسيله آن، استفاده از روشهای مدلسازی چند مقياسی گسترش يافته است. در اين روشها با ترکيب مدلسازی اتمی و روشهای مبتنی بر مکانيک محيط پيوسته، میتوان رفتار نانوکامپوزيتهای ياد شده را براساس اندرکنش مواد در مقياس اتمی بررسی نمود. مدل چند مقياسی ارائه شده در اين پژوهش، مبتنی بر ترکيب شبيهسازی ديناميک مولکولی و روش المان محدود است. در اين روش، با در نظر گرفتن نانولوله کربنی تک جداره به عنوان يک ماده همسانگرد جانبی، در ابتدا از ديناميک مولکولی برای بررسی رفتار نانولوله در مقياس اتمی استفاده شده و با ترکيب اين روش با حل الاستيسيته خطی، نانولوله کربنی به صورت يک فيبر پيوسته معادل، مدلسازي ميگردد. در ادامه، با تلفيق روش ديناميک مولکولي و روش المان محدود، يک مدل محاسباتی براي نانوکامپوزيتهاي تقويت شده با نانولولههاي کربني ارائه میشود که بر مبناي آن ميتوان ويژگيهاي الاستيک اين نانوکامپوزيتها را در مقادير متفاوت طول، جهتگيري و کسر حجمي نانولوله، پيشبيني نمود. اين مدل چند مقياسی، به طور خاص برای بررسی اثر جهتگيری نانولوله کربنی روی تغيير شکل برشی اين نانوکامپوزيتها بکار رفته و با استفاده از آن، تاثير اين پارامتر روی مدول برشی نانوکامپوزيتها، به صورت کمی بررسی میگردد. مقايسه مقادير تنش برشی تحمل شده توسط نانولوله، همچنين توزيع تنش برشی در سطح مقطع فيبر پيوسته معادل نانولوله کربنی در زاويههای جهتگيری مختلف، نشان میدهد که در زاويه 45 درجه، نانولولههای کربنی به نحو موثرتری در تحمل بار برشی و افزايش مدول برشی نانوکامپوزيتهای مورد نظر عمل میکنند. روشهای توسعه يافته و نتايج بدست آمده در اين پژوهش، قابليت پيشبينی رفتار و همچنين طراحی نانوکامپوزيتهايي با خواص مورد نظر را دارا میباشند.

“اخبار”

سمینارعمومی

افراد

پژوهشکده‌ها

مراکز

گروه‌ها

پیوندهای مفید

خدمات الکترونیکی