مدل‌سازی سفتی نانوکامپوزیت گرافن/اپوکسی با توزیع تصادفی گرافن و با استفاده از مدل ترکیبی دینامیک‌مولکولی-مایکرومکانیک

در این پژوهش با ترکیب روش‌های دینامیک‌ مولکولی و مایکرومکانیک، مدلی جدید برای مدل‌سازی سفتی نانوکامپوزیت‌ گرافن/اپوکسی با توزیع تصادفی ارایه گردید. به دلیل محدودیت نرم‌افزار دینامیک مولکولی، قابلیت مدل‌سازی نانوکامپوزیت با ابعاد واقعی صفحه گرافن وجود ندارد. بدین منظور چندین ساختار مختلف المان حجمی معرف حاوی تک‌لایه گرافن با مساحت دلخواه، محصور در محیط اپوکسی در نرم‌افزار مدل شده و سفتی طولی، عرضی و در جهت ضخامت المان حجمی معرف نانوکامپوزیت محاسبه شد. سپس با برازش منحنی سفتی بر حسب ابعاد نانوذره، سفتی المان حجمی معرف حاوی گرافن با ابعاد واقعی پیش‌بینی شد. برای لحاظ کردن تاثیر توزیع تصادفی صفحات گرافن درون پلیمر بر روی سفتی نانوکامپوزیت، از روابط مایکرومکانیک استفاده گردید. روش فوق، مدل ترکیبی دینامیک‌مولکولی-مایکرومکانیک نامیده شده است. برای اعتبارسنجی مدل، آزمایش انجام شد. نتایج مدل ارایه شده جدید، تطابق مناسب با نتایج آزمایشگاهی دارد.