بررسی خواص مکانیکی معادل کامپوزیت با درصد حجمی های مختلف از الیاف در صنایع هوایی

امروزه مواد کامپوزیتی به دلیل سبکی و مقاومت بالا در صنایع هوانوردی همچون اجزای هواپیما (نظیر بدنه، دم، پره و غیره(، هلی کوپتر و سازه های موتور موشک کاربرد فراوانی یافته اند. و همچنین در برابر عوامل تحریک بیرونی، ایمنی بالاتری دارند و به خوبی از محتوای پوشانده شده خود، محافظت می­کنند رفتار مکانیکی کامپوزیت های تقویت شده با الیاف به طور مستقیم با خصوصیات مکانیکی مختلف اجزاء تشکیل دهنده بصورت درصد حجمی الیاف در درون ماتریس می‌باشد. در این مقاله، هدف بررسی خواص مکانیکی کامپوزیت بافته شده در درصد حجمی های مختلف از الیاف می‌باشد. بدین منظور از روش همگن سازی عددی (numerical homogenisation) براساس روش اجزای محدود (fem) با اعمال شرایط مرزی پریودیک (pbc) از طریق ابزار ایزی پی بی سی (easy pbc) که یک متصل شونده برای نرم افزار آباکوس هست برای بدست آوردن خواص مکانیکی کامپوزیت الیافی استفاده شده است. ضمنا برای مدل‌سازی کامپیوتری میکروسکوپیک کامپوزیت، از یک سلول واحد تکرارشونده (rve)استفاده می‌گردد که با تکرار آن به تعداد دلخواه در جهات اصلی میتوان به مدل نهایی دست پیدا کرد. این مدل شبیه‌سازی شده با درصد حجمی مطابق با مراجع تهیه شده و خواص مکانیکی نمونه بدست می آید. ضرایب به دست آمده با نتایج موجود در مراجع مقایسه شده که تطابق بسیار خوب حاصله نشان دهنده صحت فرآیند مدل‌سازی و همچنین مناسب بودن پارامترهای تعریف شده در این مقاله می‌باشد. در ادامه مدل مورد نظر با درصد حجمی های مختلف از الیاف از نظر خواص مکانیکی مورد مطالعه و بررسی قرار می‌گیرد که مشاهده می شود خواص مکانیکی ماده کامپوزیت ساخته شده با الیاف، بطور مستقیم به میزان درصد حجمی الیاف در ساخت کامپوزیت بستگی دارد.