علوم و فناوری کامپوزیت
سال:1397 | دوره:5 | شماره:3 |تعداد مقالات:16

پلی پروپیلن دارای چقرمگی و مقاومت ضربه پایینی است و برای خیلی از کاربردها نیاز به اصلاح دارد. اضافه کردن الاستومرها جهت تقویت چقرمگی و مقاومت ضربه به طور معمول استفاده می شود، اما سبب افت مدول و استحکام کششی می گردد. در این پژوهش یک کامپوزیت هیبریدی پلی پروپیلن/ترموپلاستیک الاستومر/نانو سیلیکا/ سازگارکننده به روش اختلاط مذاب تهیه گردید و اثر همزمان نانوذره، الاستومر و سازگارکننده بر روی خواص کششی و ضربه نمونه ها به کمک روش طراحی آزمایش سطح پاسخ مطالعه شد. نتایج میکروسکوپی نشان دادند که آلیاژ تولیدی یک آلیاژ دو فازی بوده که اندازه ذرات الاستومر آن در حدود 400-100 نانومتر است و با افزایش درصد ترموپلاستیک الاستومر، اندازه ذرات آن در آلیاژ افزایش می یابد. اندازه ذرات نانوسیلیکا در حضور سازگار کننده بین 90-40 نانومتر بوده است، اما عدم استفاده از سازگار کننده سبب ایجاد کلوخه هایی از نانوذرات در کامپوزیت می گردد. با افزایش میزان ترموپلاستیک الاستومر، کرنش شکست و استحکام ضربه افزایش می یابد، درحالی که مدول یانگ و استحکام کششی با کاهش همراه است. اثر نانوذرات سیلیکا بر روی خواص مکانیکی به مقدار زیادی به حضور یا عدم حضور سازگارکننده ارتباط دارد. افزایش نانوسیلیکا در عدم حضور سازگار کننده سبب کاهش استحکام کششی و مقاومت ضربه می گردد. همچنین افزایش نانوسیلیکا در حضور سازگارکننده سبب افزایش مدول الاستیک می گردد. بر اساس نتایج بدست آمده از طراحی آزمایش، روابط ریاضی برای پیش بینی خواص مکانیکی ارائه گردید. استفاده از سیستم هیبریدی امکان بهبود چشمگیر مقاومت ضربه پلی پروپیلن، بدون افت مدول الاستیک را فراهم نمود.

در این پژوهش، اثر نانوصفحات گرافن عامل دار بر خواص خمشی کامپوزیت اپوکسی/ الیاف بازالت مطالعه شده است. گرافن توسط عامل سیلانی تری آمینوپروپیل تری متوکسی سیلان عامل دار شد و چهار نانوکامپوزیت با درصدهای وزنی مختلف گرافن عامل دار (0. 2، 0. 3، 0. 4 و 0. 5) به روش لایه گذاری دستی ساخته شدند. در میان این چهار نمونه، نانوکامپوزیت حاوی 0. 4% وزنی گرافن عامل دار بهترین رفتار خمشی را نشان داد. جهت بررسی اثر وجود گرافن و همچنین عامل دار کردن گرافن، دو کامپوزیت دیگر یکی فاقد گرافن و دیگری حاوی 0. 4% وزنی گرافن بدون عامل نیز ساخته شدند. در مقایسه با نمونه فاقد گرافن، نانوکامپوزیت حاوی 0. 4% وزنی گرافن عامل دار به ترتیب 89. 6، 252. 6 و 44. 6 درصد افزایش در استحکام خمشی، مدول خمشی و انرژی شکست از خود نشان داد، اما نانوکامپوزیت حاوی 0. 4% وزنی گرافن بدون عامل، به ترتیب 26. 2 و 10. 8 درصد کاهش در استحکام خمشی و انرژی شکست نشان داد، گرچه مدول خمشی آن به مقدار 3. 1 درصد افزایش داشت. نتایج نشان دادند که عامل دار کردن گرافن باعث توزیع مناسب تر آن در زمینه و لذا برهمکنش بیشتر آن با زمینه و الیاف شده و در نتیجه باعث بهبود خواص نانوکامپوزیت شده است. مطابق با آنالیز طیف سنجی مادون قرمز، بهبود در خواص خمشی ناشی از حضور گروه های عاملی بر روی سطح گرافن می باشد که امکان چسبندگی آن ها را به مولکول های پلیمری و الیاف بازالت افزایش می دهد. همچنین مشاهدات میکروسکوپ الکترونی روبشی نشان دهنده چسبندگی بهتر پلیمر به الیاف و مکانیزم های چقرمه سازی مانند انحراف ترک، تورق لایه های گرافن و قفل شدن ترک در حضور گرافن عامل دار بر روی سطح شکست می باشد.

باتوجه به جایگاه فناوری نانو به ویژه محصولاتی همچون نانوالیاف و نانوکامپوزیتها و با در نظر گرفتن کاربردهای گسترده پلیمر پلی وینیل الکل و نانوذره نانورس، نانو الیاف نانوکامپوزیتی با درصدهای وزنی مختلف از نانو رس اصلاح شده در شرایط یکسان الکتروریسی شد. رسیدن به نانوالیافی با ساختاری بدون بید و توزیع قطر تقریبا یکنواخت، می تواند کارایی بسیاری برای نانوالیاف تولیدی به همراه داشته باشد که هدف اصلی این تحقیق محسوب می گردید. به منظور مشاهده ریز ساختار نانوالیاف پلی وینیل الکل/ نانو رس و هم چنین به منظور بررسی امتزاج پذیری و تغییرات حاصله در پلیمر اولیه از دستگاه میکروسکوپی الکترونی روبشی (SEM)و طیف سنجی اشعه مادون قرمز (FTIR/ATR) استفاده شده است. هچنین دستگاه آنالیز توزین حرارتی (TGA) برای مطالعه نحوه ی رفتار نانوالیاف در مقابل حرارت به کار گرفته شد. همچنین مورفولوژی و نحوه پراکندگی نانو ذرات نانورس در بستر پلیمری پلی وینیل الکل با استفاده از آزمون طیف سنجی پرتوی اشعه ایکس XRD)) بررسی شده است. نتایج حاکی ازشکلگیری نانوالیاف نانوکامپوزیتی با متوسط قطر حدود 300نانومتراست که صفحات رس به صورت کامل در بستر پلی وینیل الکل باز شده اند.

در این مقاله پاسخ ورق ساندویچی با رویه الیاف– فلز تحت ضربه سرعت پایین توسط ضربه زننده صلب استوانه ای، براساس قانون برخورد اصلاح شده بررسی شده است. ورق ساندویچی از رویه های فلز-الیاف با یک هسته صلب – پلاستیک در نظر گرفته شده است. مقاومت له شدگی هسته در جهت عمودی ثابت فرض می شود. با استفاده از اصل انرژی پتانسیل مینیمم و مدل بالانس انرژی، یک حل تحلیلی جهت دستیابی به پارامترهای مجهول تماس در قانون برخورد غیر خطی هرتز ارائه گردیده است. در روش مذکور، ماکزیمم نیروی برخورد با کمک مدل جرم و فنر دو درجه آزادی در یک فرایند تکرار بدست می آید. باکمک این شیوه، محدوده معتبری، جهت استفاده از قانون هرتز برای ورق های ساندویچی با رویه الیاف-فلز تحت ضربه سرعت پایین، ارائه می گردد. قانون برخورد اصلاح شده نشان می دهد که برای هر مسئله برخورد مقادیر ضرایب در قانون تماس، منحصربه فرد می باشد. نتایج بدست آمده از این روش، تطابق خوبی با دیگر نتایج تجربی و تحلیلی دارد. نتایج نشان می دهد که برخی پارامترهای فیزیکی و هندسی از قبیل چیدمان لایه ها، جرم و سرعت ضربه زننده در سطح انرژی ثابت و ابعاد سازه هدف، فاکتورهای مهمی هستندکه در پاسخ دینامیکی ورق ساندویچی با رویه فلز-الیاف اثرگذار می باشند.

بهره گیری از روشهای مبتنی بر هوش مصنوعی برای کاهش نقش تفاسیر انسانی در تحلیل دا ده ها و اخذ نتایج مناسب، همراستا با افزایش سرعت، کاهش خطا و تعدیل هزینه-ها در فرآیندهای ارزیابی غیرمخرب و پایش سلامت سازه ها مورد توجه جدی محققان قرار گرفته است. در این پژوهش، طراحی و اجرای یک سامانه پایش سلامت سازه ای مبتنی بر پردازش هوشمند سیگنال امواج فراصوت هدایت شده به منظور شناسایی و دسته بندی سه نوع خرابی متداول در سازه های کامپوزیتی ورقی انجام پذیرفته است. با ایجاد سه نوع خرابی شامل تورق، شکاف و سوراخ در یک ورق کامپوزیتی چند لایه از جنس پلیمر تقویت شده با الیاف شیشه و تقسیم آن به چهار ناحیه مختلف، نسبت به تعبیه 9 مبدل پیزوالکتریک با نقش دوگانه محرک و سنسور و با آرایش شبکه ای اقدام شده و سیگنالهای امواج منتشر شده در هر چهار ناحیه مذکور در قالب 12 مسیر در سه راستای مختلف و 240 سیگنال ذخیره گردید. در مرحله بعد، استخراج ویژگی از سیگنال ها با روشهای پیشرفته پردازش سیگنال نظیر تبدیل موجک انجام پذیرفته و داده های حاصل، برای آموزش یک شبکه عصبی پرسپترون چند لایه از نوع پیشرونده با روش پس انتشار خطا مورد استفاده قرار گرفت. نتایج حاصل نشان می دهد، الگوریتم شبکه عصبی طراحی شده و آموزش دیده در این تحقیق، قادر به ایجاد تمایز میان نواحی سالم سازه از نواحی معیوب بوده و علاوه بر آن موفق به دسته بندی انواع خرابی های موجود در سازه با بازدهی قابل قبول (میانگین حدود 80%) شده که قابلیت تعمیم به شرایط و پیکربندی های مختلف و حالت های نامعلوم را دارد.

چسب های پلیمری به سبب ماهیت ویسکوالاستیک خود با گذر زمان و تحت یک بار ثابت دچار تغییر شکل خزشی می شوند. هدف از انجام این تحقیق بررسی تأثیر سطح دما و نسبت تنش-به-استحکام بر رفتار خزشی اتصالات چسبی ساده تکه لبه ساخته شده با چسب آرالدایت 2011 است. ابتدا آزمایش کشش استاتیکی در دمای 40 و 50 درجه سانتی گراد صورت گرفته و سپس با اعمال نسبت های تنش-به-استحکام نهایی معادل 25/0 و 35/0، آزمایش خزش کششی انجام گرفته است. با افزایش نسبت تنش-به-استحکام نهایی از 25/0 و 35/0 در دمای 40 درجه سانتی گراد، جابجایی خزشی و شیب حالت پایدار خزش به ترتیب 24 و 7/96 درصد افزایش پیدا می کنند. در دمای 50 درجه این میزان افزایش برابر 3/14 و 9/79 درصد است. همچنین با افزایش دما از 40 به 50 درجه سانتی گراد، جابجایی خزشی و شیب حالت پایدار خزش در نسبت تنش-به-استحکام نهایی معادل 25/0، به‫ ترتیب 6/20 و 5/49 درصد و در نسبت تنش-به-استحکام نهایی معادل 35/0، به ترتیب 1/11 و 6/36 درصد افزایش پیدا می-کنند.

پوسته های کامپوزیتی به دلیل خواص منحصربفردشان، یکی از سازه های پرکاربرد در صنایع هوایی، دریایی و خودروسازی می باشد. در دهه های اخیر تحقیقات بسیاری زیادی برای پیش بینی بار بحرانی کمانش پوسته های کامپوزیتی، بدون خرابی یا شکست انجام شده است. یکی از مهم ترین روش های غیرمخرب، روش همبستگی ارتعاشی یا VCT می باشد. هدف تحقیق حاضر پیش بینی بار بحرانی کمانش پوسته های استوانه ای کامپوزیتی با استفاده از روش VCT می باشد. برای این منظور در ابتدا تحلیل ارتعاشات خطی و غیرخطی پوسته ی استوانه ای کامپوزیتی با استفاده از نرم افزار المان محدود آباکوس و در بارهای فشاری مختلف انجام شد. در مرحله ی بعد با استفاده از روش تحلیلی ریلی-ریتز و عددی، بار بحرانی کمانش خطی سازه مذکور محاسبه شد. سپس به کمک روش VCT بار بحرانی کمانش غیرخطی پوسته ها ی استوانه ای کامپوزیتی پیش بینی شد. در ادامه و برای صحت سنجی نتایج روش VCT، پنج پوسته ی کامپوزیتی مشابه و با شرایط یکسان و با استفاده از روش پیچش الیاف ساخته شد و تحت آزمون فشار محوری قرار داده شد. در نهایت بار بحرانی کمانش تجربی به دست آمد. نتایج نشان می دهد که اختلاف بار بحرانی کمانش غیرخطی پیش بینی شده به روش VCT با بار بحرانی کمانش به دست آمده از آزمایش تجربی کمتر از 3 درصد می باشد که این موضوع دال بر مناسب بودن روش VCT برای پیش بینی بار بحرانی کمانش با دقت بسیار بالا برای پوسته های استوانه ای کامپوزیتی می باشد.

هدف از این پژوهش بررسی رفتار خوردگی پوشش های کامپوزیتی Fe-Ni-Cr تقویت شده توسط نانوذرات کاربید سیلیسیم و نانولوله های کربنی می باشد. در این راستا و به منظور ایجاد پوشش های مورد نظر، فرایند رسوب دهی الکتریکی در یک حمام کلریدی، در حضور و عدم حضور تقویت کننده های کاربید سیلیسیم و نانولوله های کربنی انجام شد. بررسی های ریزساختاری توسط پراش سنجی پرتوایکس (XRD) و میکروسکپ الکترونی روبشی گسیل میدانی (FESEM) و بررسی رفتار خوردگی به روش آنالیز پتانسیو استات در الکترولیت NaCl %5/3 انجام شد. نتایج نشان داد که پوشش آمورف-نانوکریستال Fe-Ni-Cr در چگالی جریان های کم به علت وجود ریزترک کمتر دارای بهترین رفتار خوردگی است. بررسی رفتار خوردگی پس از عملیات حرارتی (در دمای 250 درجه ی سانتی گراد به مدت 10 ساعت) نیز نشان داد که با انجام تبلور فاز آمورف در پوشش، مقاومت خوردگی بهبود می یابد. رفتار خوردگی با کامپوزیتی کردن پوشش های بهبود یافت به گونه ای که بالاترین مقاومت خوردگی در حضور نانوذرات تقویت کننده ی کاربید سیلیسیم در پوشش به دست آمد.

در این پژوهش یک فیلم یکنواخت پلی پیرول کادمیم اکساید/ نانولوله کربنی برای محافظت از فولاد زنگ نزن آستنیتی 304 در مقابل خوردگی در محیط اسیدی 0. 5 مولار هیدروکلریک اسید تولید شد. برای این منظور از روش رسوب شیمیایی برای سنتز CNT/CdO استفاده شد. از روش سنتز الکتروشیمیایی برای پوشش دهی سطح فولاد و یافتن شرایط بهینه آن استفاده شد. از آزمون های پلاریزاسیون برای به دست آوردن میزان بهینه نانو کامپوزیت استفاده شد. برای بررسی های مورفولوژیکی از میکروسکپ نوری و میکروسکپ الکترونی روبشی SEM استفاده شد. نتایج نشان می دهند که نانو کامپوزیت نهایی از مقاومت خوبی در مقابل خوردگی برخوردار است و وجود CNT/CdO درزمینهٔ پلیمری میزان تخلخل فیلم پوششی را کاهش داد. همچنین نتایج بیان کردند که چگالی جریان بهینه اعمالی برای پوشش دهی و pH بهینه برای آماده سازی محلول الکتروپلیمریزاسیون به ترتیب مقادیر mA/cm24 و 9 است. مقدار 0. 5% وزنی_ حجمی نانولوله کربنی عامل دار شده با کادمیم اکساید بهینه تقویت کننده نانو کامپوزیتی در زمینه پلی پیرول تعیین شد. پوشش نانو کامپوزیت پلی پیرول نانولوله کربنی/کادمیم اکساید تشکیل شده بر سطح فولاد زنگ نزن آستنیتی 304 بیش از 98% از خوردگی آن در محلول 0. 5 مولار هیدروکلریک اسید محافطت کرد.

کامپوزیت های زمینه فلزی الومنیوم-الومینا با خواص فیزیکی و مکانیکی مناسب از مواد مدرن مهندسی هستنند. این کامپوزیت ها بطور وسیع در بسیاری از صنایع ( هوا-فضا، اتو مبیل، الکترونیک و غیره ) استفاده می شوند. در این پژوهش پیش فرم گرانول آلومینا با اندازه ها مختلف (µ m100-20) تولید و در دماهای ° C 1300 و° C 1400 و به مدت زمان دو ساعت سینتر شدند. سپس انها در دمای ° C 700 و به مدت یک ساعت پیش گرم شدند. سپس پیش فرم های گرانول الومینا بوسیله مذاب الومنیوم با فشار MPa 3 با روش ریخته گری تحت فشار فلزخورانی شدند. . بعد از ساخت کامپوزیت ها خواص ساختاری انها با استفاده از میکروسکوپ نوری و الکترونی روبشی مطالعه شد. نتایج حاصل از بررسی ریز ساختاری نشان دادکه در دما ی بالای سینترینگ مقدار حفرات کم و درات الومینا به خوبی به همدیگر متصل شده اند. همچنین خواص مکانیکی استحکام فشاری، استحکام ضربه و میکروسختی نیز در کامپوزیت ها بررسی شد. نتایج نشان داد که افزایش دمای سینترینگ گرانول آلومینا، باعث افزایش استحکام فشاری و سختی کامپوزیت می شود ولی مقاومت به ضربه کاهش می یابد.

در این تحقیق، خواص مکانیکی نانو کامپوزیت های پایه رزین اپوکسی تقویت شده با نانو صفحات گرافن و لاستیک نیتریل کربوکسیل شده (XNBR) بررسی شده است. نانو صفحات گرافن در سه سطح 0، 0. 75 و 1. 5 درصد وزنی و لاستیک XNBR در سه سطح 0، 5 و 10 درصد وزنی به زمینه رزین اپوکسی اضافه شدند. نمونه ها به روش دستی ساخته و قالب گیری شدند و آزمون های مکانیکی در دمای محیط جهت تعیین استحکام کششی، مدول کششی، ازدیاد طول تا پارگی و استحکام ضربه انجام شدند. از تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی (FESEM) جهت مشاهده نحوه ی پراکندگی نانو صفحات گرافن در زمینه رزین اپوکسی استفاده شد. مشاهده شد که نانو صفحات گرافن در 0. 75 درصد وزنی پراکندگی مناسب داشته و در درصدهای بالاتر دچار کلوخگی شده است. حضور نانو صفحات گرافن باعث کاهش استحکام کششی و ازدیاد طول تا پارگی ترکیبات می شود. این درحالی است که حضور نانو صفحات گرافن مدول کششی و استحکام ضربه را به ترتیب 20 و 23 درصد افزایش داده است. از طرف دیگر، افزودن لاستیک XNBR استحکام و مدول کششی را ~18 درصد دچار کاهش و استحکام ضربه و ازدیاد طول تا پارگی را به ترتیب به طور چشمگیری تا 130 و 46 درصد افزایش داده است. همچنین، حضور همزمان نانو صفحات گرافن و لاستیک XNBR در زمینه رزین اپوکسی، کاهش 10 درصدی استحکام کششی را به دنبال داشته است. این در حالی است که مدول کششی، ازدیاد طول تا پارگی و استحکام ضربه به ترتیب نسبت به اپوکسی خالص 6، 29 و 143 درصد افزایش پیدا کرده اند.

در این مقاله به بررسی آزمایشگاهی میزان جذب انرژی در چندلایه های فلز-الیاف تقویت شده با آلیاژ حافظه دار در برابر ضربه سرعت پایین پرداخته شده است. پارامترهای مورد آزمایش در این پژوهش، زاویه الیاف، میزان پیش کرنش و محل قرارگیری سیم های حافظه دار در گلره تقویت شده با 2 رشته سیم حافظه دار می باشند و برای اعمال ضربه از دستگاه ضربه شارپی 200 J استفاده شده است. از روش تاگوچی برای طراحی آزمایش های این پژوهش استفاده گردید و نمونه های مورد بررسی بر اساس آرایه متعامد L16 ساخته شدند. در استفاده از این آرایه پارامترهای زاویه الیاف و میزان پیش کرنش سیم های حافظه دار در 4 سطح و محل قرارگیری سیم های حافظه دار در 2 سطح مورد آزمایش قرار گرفتند. گلره های مورد بررسی از 19 لایه که حاوی 3 لایه آلومینیومی بودند، ساخته شدند. برای بررسی تاثیر تغییرات پارامترها بر روی میزان جذب انرژی ضربه شارپی چندلایه، بر روی داده های استخراجی تحلیل واریانس انجام گرفت. مشخص شد که تغییرات پارامترهای پیش-کرنش سیم های حافظه دار، زاویه الیاف و محل قرارگیری این سیم ها در چندلایه به ترتیب به میزان 39. 12درصد، 32. 13 درصد و 4. 56 درصد بر روی میزان جذب انرژی چندلایه تاثیرگذار می باشد. همچنین آنالیز واریانس نشان داد که تغییرات پارامترهای پیش کرنش سیم های حافظه دار، زاویه الیاف و محل قرارگیری این سیم ها در چندلایه، با اطمینان به ترتیب 92. 1 درصد، 90. 6 درصد و 71 درصد بر تغییرات میزان جذب انرژی ضربه تاثیرگذار می باشد.

سازه های ساندویچی به طور گسترده در صنایع مختلفی از جمله صنایع هوا فضا، کشتی سازی، ساخت ناوگان ریلی و غیره کاربرد دارند. این سازه ها عموما در ابعاد محدود ساخته شده و با استفاده از اتصالات فلزی، چسب و یا پیچ به یکدیگر متصل می گردند. در مقاله حاضر، دو نوع اتصال فلزی با جنس یکسان و هندسه متفاوت بین سازه های ساندویچی با رویه های کامپوزیت اپوکسی-شیشه و هسته لانه زنبوری آلومینیومی درنظر گرفته شده است که این اتصالات با چسب به سازه ساندویچی متصل گردیده اند. پس از ساخت نمونه ها، آزمون های خمش سه نقطه بر روی تیر و خمش ورق بر روی نمونه ها انجام شدند. بعلاوه به منظور شبیه سازی رفتار سازه های ساندویچی دارای اتصال، مدلسازی نمونه ها با استفاده از یک نرم افزار بر پایه روش المان محدود صورت پذیرفت. با تکیه بر مقایسه نتایج عددی و تجربی، صحه گذاری نتایج شبیه سازی نرم افزاری انجام گرفت و تطابق مناسبی بین نتایج حاصل از کار عددی با نتایج تجربی مشاهده گردید. سپس برای هر دو اتصال، تاثیر افزایش طول و ضخامت بر حداکثر نیرو و جذب انرژی از طریق تحلیل پارامتری با استفاده از مدل المان محدود بدست آمده، مورد بررسی قرار گرفت.

در این تحقیق، اثر جنس و ضخامت لایه میانی بر جذب انرژی ورق های فلزی الیافی (FML) با مقطع مربعی تحت بار محوری شبه استاتیکی به صورت تجربی و عددی مورد بررسی قرار گرفته است. چهار لایه میانی شیشه-اپکسی، کربن-اپکسی، فوم پلی یورتان و آلومینیوم 2024 برای ساخت نمونه ها در نظر گرفته شد. درحالی که لایه های درونی و بیرونی تمامی نمونه ها، آلومینیوم 2024 انتخاب شده است. نمونه ها با استفاده از دستگاه پرس با جابجایی و سرعت یکسان فشرده شدند و ویژگی جذب انرژی آن ها شامل نیروی بیشینه، نیروی متوسط لهیدگی، انرژی جذب شده و تعداد چین خوردگی هر مورد مطالعه و مقایسه شد. سپس، شبیه سازی عددی بر روی نمونه ها انجام و مدل عددی به وسیله آزمایش های صورت گرفته اعتبار سنجی شد. حال، به وسیله مدل عددی اعتبار سنجی شده، اثر تغییر ضخامت لایه میانی برای یافتن ضخامت بهینه، مطالعه شد. نتایج پژوهش نشان داد که نمونه ساخته شده با لایه میانی الیاف کربن، بیشترین میزان جذب انرژی و نیروی متوسط را دارا می باشد. همچنین، نمونه با لایه میانی فوم کمترین بازدهی را از خود نشان داد. سرانجام با تغییر ضخامت لایه میانی نتیجه شد که بهترین عملکرد مربوط به نمونه های است که ضخامت هر سه لایه تشکیل دهنده آن با هم برابر هستند.

در این مقاله تأثیر تغییرات شرایط محیطی از جمله درجه حرارت و رطوبت محیط بر بار کمانشی ورق های لایه ای مورد بررسی قرار گرفته است. بدین منظور با در نظر گرفتن اثرات تغییر مشخصات مصالح تشکیل دهنده ورق در اثر دما و رطوبت بر ظرفیت کمانش ورق در شرایط تکیه گاهی مختلف و بارگذاری دو محوره ارزیابی شده است. همچنین تاثیر آسیب جدا شدگی لایه ها بر ظرفیت کمانش ورق در حالت های مختلف بررسی شده است. روش مورد استفاده جهت محاسبه بار بحرانی ورق ها روش نوار محدود بوده که تئوری برشی مرتبه اول بر آن اعمال شده است. در روش نوار محدود از توابع شکل مثلثاتی در جهت طولی نوار و توابع شکل هرمیتی در جهت عرضی برای جابجایی های برون صفحه و توابع شکل خطی برای جابجایی های درون صفحه استفاده شده است. برای مدل سازی جدا شدگی لایه ها، محل و ابعاد جداشدگی با جدا سازی المان ها و بازیابی مجدد ماتریس های سختی استاندارد، هندسی، نیرویی و جرمی تعیین شده و اثر آن ها بر میزان بار بحرانی ورق لایه ای در حالت های گوناگون ارزیابی شده است. نتایج حاصله بیانگر میزان تغییرات بار بحرانی در دما و رطوبت های مختلف و همچنین میزان تاثیر جدا شدگی لایه ها می باشد.

آمیزه های چندجزئی بر پایه پلی وینیل کلراید سخت (UPVC) به عنوان جزء اصلی و پلی متیل متاکریلات (PMMA) برای چقرمه سازی پلی وینیل کلراید، نانوگرافن (GNP) به عنوان تقویت کننده و دی اکتیل فتالات (DOP) در نقش نرم کننده با ترکیب درصدهای مختلف (10/90 و 20/80 حاوی phr 0، 5/0، 1 و 2 نانوگرافن) توسط مخلوط کن داخلی تهیه شدند. ریزساختار و خواص مکانیکی نانوکامپوزیت های تهیه شده با هدف بررسی اثرات متقابل PMMA و GNP بر خواص بستر UPVC بررسی گردید. نتایج بدست آمده از آزمون های کشش و ضربه نشان داد که با افزایش درصد نانوگرافن، مدول کششی افزایش و ازدیاد طول تا نقطه پارگی، استحکام کششی و مقاومت ضربه کاهش می یابد. در درصدهای ثابت نانوگرافن، مقاومت ضربه و مدول کششی و نیز درجه پراکنش نانوگرافن در نمونه های حاوی 20% PMMA بالاتر است که به اختلاط بهتر فازها در اثر برهمکنش های مشاهده شده بین نانوگرافن و پلی متیل متاکریلات در طیف سنجی مادون قرمز و امتزاج پذیری بالاتر دو فاز پلیمری در این ترکیب درصد نسبت داده می شود. همچنین، مشاهده سطح شکست نمونه ها توسط میکروسکوپ الکترونی پویشی نشان داد با افزایش درصد نانوگرافن سطح شکست نمونه ها زبرتر بوده و مسیر رشد ترک در حضور نانوگرافن طولانی تر و ناهموارتر می باشد.