تاثیر تابش فرآبنفش نور خورشید بر خواص مکانیکی کامپوزیت های پلیمری

با توجه به کاربرد روزافزون مواد کامپوزیت پلیمری در صنایع مختلف، بررسی تاثیر عامل محیطی اشعه فرابنفش حاصل از نور خورشید بر روی خواص مکانیکی و دوام این مواد از اهمیت ویژه ای برخوردار است. در مقیاس ملکولی، پرتو تابشی از نور خورشید تحت شرایطی موجب تحریک یک فرآیند شیمیایی یک طرفه (شکست پیوندها ) میگردد. در واقع تاثیر مخرب اشعه فرا بنفش عمدتاً بر روی ماده زمینه پلیمری نسبت به الیاف می باشد که با وابستگی به عواملی، با ایجاد میکرو ترکها،کاهش حجم و افت خواص مکانیکی رزین پلیمری را میسر می سازد. در مرحله ابتدایی این تحقیق، مطالعات آزمایشگاهی بر روی نمونه هایی با لایه چینی های متفاوت کامپوزیتی همراه با لایه هسته رزین و شن، قبل از تابش و پس از قرارگیری به مدت یکسال در شرایط طبیعی، تحت آزمون کشش و استخراج مقادیر کسر حجمی مواد اولیه مطابق با استانداردهای معتبر قرار گرفته است. از طرفی دیگر، از دیدگاه تئوری، یک مدل توسعه داده شده با استفاده از سلسله روابط آسیب یشرونده و معیار های پیشرو در تشخیص آسیب از اولین تا آخرین لایه، تحت برنامه نویسی کامپیوتری تعریف گردیدهاست. با توجه به گستردگی مولفه های تاثیر، از روش آماری با استفاده از اطلاعات تحقیقات پیشین و شبیه سازی رزین پلیمری پس از تابش به ماده متخلخل استفاده گردیده است. در واقع با استفاده از رویکردی تصادفی در انتخاب مقادیر در بازه اطلاعات آماری، کاهش حجم و افت خواص مکانیکی رزین پلیمری تخمین و با استفاده از روابط نیمه تجربی مایکرو و مَکرو مکانیک ، مدول واستحکامات لایه های کامپوزیتی و هسته برای نمونه های در معرض تابش حاصل شده است. محاسبات به صورت تکرار شونده به تعداد حداقل 40 حلقه تا حصول بازه اطمینان پیش خواهد رفت. نهایتاً مقادیر میانگین نهایی استحکام کششی نمونه های تحت تابش استنتاج می گردد. در مرحله اعتبار سنجی، نتایج حل تئوری با نتایج مطالعات آزمایشگاهی مقایسه گردیده که کوچک بودن بازه اختلاف، دلالت بر صلاحیت مدل سازی مطروحه دارد.