مدل‌سازی آزمون بیرون کشیدن نانولوله تک دیواره از رزین اپوکسی ly5052

خواص منحصربه فرد نانولوله کربنی، باعث استفاده از آن به عنوان تقویت کننده خواص مکانیکی در کامپوزیت ها شده است. برای بررسی رفتار مکانیکی نانوکامپوزیت ها با تقویت کننده نانولوله، تحلیل فاز میانی ضروری به نظر می رسد. برای بررسی فاز میانی نانولوله کربنی-اپوکسی، در این مقاله آزمون بیرون کشیدن نانولوله کربنی از رزین اپوکسی به روش دینامیک مولکولی مدلسازی می شود. برای مدلسازی نیروهای جفتی و پیوندهای عرضی و ایجاد شبکه اپوکسی-هاردنر از میدان نیرویی لنارد-جونز تعمیم یافته سود برده می شود. در گام اول حجمک نماینده با توجه به پارامترهایی نظیر چگالی، دما و درصد حجمی نانولوله ایجاد می شود. برای این هدف، مجموعه مولکول های اپوکسی و هاردنر به صورت تصادفی در حجمک نماینده با چگالی کمتر در نظر گرفته می شوند و با اعمال هنگرد دما-حجم ثابت، دما-فشار ثابت و کمینه سازی نیرویی در چند مرحله به چگالی مناسب و شرایط ترمودینامیکی مورد نظر دست خواهیم یافت. به کمک تابع توزیع شعاعی، شرایط فاز میانی و تغییرات چگالی در اطراف نانولوله کربنی مورد مطالعه قرار می گیرد. در ادامه با حذف شرایط متناوب در جهت طول نانولوله و بیرون کشیدن نانولوله با نرخ جابجایی ثابت، نمودار نیرو-جابجایی به دست می آید. در هر مرحله انرژی نانولوله، رزین و نانوکامپوزیت ثبت می شود. انرژی فاز میانی از تفاضل انرژی کل از انرژی نانولوله و رزین به تنهایی است. کار انجام شده در آزمون بیرون کشیدن نانولوله برابر با تغییرات انرژی فاز میانی فرض می شود و به کمک آن استحکام برشی فاز میانی محاسبه می شود. این مطالعه به مدلسازی خواص مکانیکی نانوکامپوزیت نانولوله- اپوکسی در یک مدل چند مقیاسی کمک خواهد کرد.