نشریه علمی پژوهشی مواد پیشرفته در مهندسی

در این پژوهش، سفتی نانوکامپوزیت‌ پلیمر- رس با استفاده از مدل‌های موری- تاناکا، المان محدود دو بعدی و سه بعدی شبیه‌سازی شده است. لایه‌های رس در درون زمینه پلیمری به دو صورت موازی و پراکنده‌ی تصادفی نسبت به جهت بارگذاری پخش شده‌اند. اثر عوامل ریزساختاری شامل کسر حجمی رس، مدول الاستیک رس و فاز میانی، ضخامت فاز میانی، نسبت ظاهری لایه‌های رس و جهت‌گیری لایه‌ها بر مدول الاستیک نانوکامپوزیت توسط مدل المان محدود بررسی شده است. مقایسه نتایج شبیه‌سازی با نتایج تجربی نشان داد که نتایج مدل موری- تاناکا به نتایج تجربی نزدیک‌تر بوده است. تحلیل‌ نتایج نشان داد که کسر حجمی رس، مدول الاستیک رس، میزان انحراف لایه‌های رس از جهت بارگذاری، نسبت ظاهری لایه‌های رس، ضخامت فاز میانی و مدول الاستیک فاز میانی بر مدول الاستیک نانوکامپوزیت به‌ترتیب بیشترین اثر را داشته‌اند.