بررسی رفتار مکانیکی نانوکامپوزیت منیزیمی تقویت شده به‌وسیله‌ی نانو‌لوله بور نیترید به‌روش دینامیک مولکولی

نانوکامپوزیت‌‌های پایه منیزیم به طور گسترده در صنایع هوافضا، خودروسازی و پزشکی استفاده می‌شوند. با توجه به خواص ویژه نانولوله بور نیترید، این نانولوله نقش مهمی در تقویت نانو کامپوزیت‌‌ها ایفا می‌‌نماید. در این پژوهش نانوکامپوزیت منیزیم به‌‌وسیله‌‌ی نانولوله‌ی بور نیترید تقویت شده و خواص مکانیکی این نانوکامپوزیت‌‌ها تحت بارگذاری کششی تک محوره، در راستای محوری نانو‌لوله، با روش دینامیک مولکولی توسط نرم‌‌افزار لمپس بررسی شده است. همچنین ضرایب تابع پتانسیل بین‌‌اتمی اتم‌‌های منیزیم، با استفاده از قانون ترکیب و داده‌‌های استخراج شده توسط نرم‌‌افزار گوسین، محاسبه شده است. نتایج شبیه‌‌سازی‌های دینامیک مولکولی حاکی از بهبود خواص مکانیکی نانوکامپوزیت فلزی پایه منیزیم به‌‌دلیل اضافه نمودن نانولوله‌‌های بور نیترید می‌باشد. وجود استحکام‌‌دهنده نانولوله‌ی بور نیترید (0،12) ,(0،14) ,(0،16) و (0،18) به‌‌عنوان تقویت‌‌کننده‌ی زمینه‌ی منیزیم، سبب افزایش مدول الاستیک نانوکامپوزیت‌‌ها به‌‌ترتیب به میزان 13، 14/9، 16/2 و 17 درصد نسبت به منیزیم خالص شده است. نتایج دیگر این تحقیق حاکی از آن است که رفتار الاستیک نانوکامپوزیت مستقل از تغییرات نرخ کرنش است. هم‌‌چنین با انجام این شبیه‌‌سازی در محدوده وسیعی از دما، تغییرات آشکاری در خواص مکانیکی نانو کامپوزیت در دماهای مختلف بدست آمده است.

investigation of mechanical behavior of boron nitride nanotubes -reinforced magnesium nanocomposite using molecular dynamics simulations

magnesium-based nanocomposites are widely used in the aerospace, automotive, and medical industries. due to the special properties of boron nitride nanotubes, these nanotubes play an important role in strengthening nanocomposites. in this research, magnesium nanocomposites are reinforced by boron nitride nanotubes and the mechanical properties of these nanocomposites under uniaxial tensile loading in the axial direction of the nanotubes have been investigated by the molecular dynamics method by lammps software. also, the coefficients of the atomic potential function of magnesium atoms have been calculated using the law of composition and the data extracted by gaussian software. the results of molecular dynamics simulations show the improvement of mechanical properties of magnesium-based metal nanocomposites due to the addition of boron nitride nanotubes. the presence of boron nitride (0,12), (0,14), (0,16) and (0,18) nanotube reinforcers as magnesium field reinforcers increased the elastic modulus by 13, 14.9, 16.2 and 17 percent. other results of this study indicate that the elastic behavior of nanocomposites is independent of strain rate changes. also, by performing this simulation over a wide range of temperatures, obvious changes in the mechanical properties of the nanocomposite at different temperatures have been obtained.