بررسي ميكرومكانيكي رفتار مكانيكي نانوكامپوزيت الياف كوتاه پلي‌وينيل الكل/ طلا

Micromechanical investigation of mechanical behavior of PVA/Gold short fiber nanocomposite

در اين مقاله، به‌منظور مطالعه رفتار كلي نانو‌كامپوزيت الياف كوتاه هم‌راستا، مدل ميكرومكانيكي سلول واحد ساده شده مورد استفاده قرارمي‌گيرد. در المان حجمي نماينده مدل (با تعداد r × c × h سلول درسه بعد)، الياف كوتاه داخل سلول‌هاي زمينه توزيع مي‌شود. با استفاده از اين مدل، رفتار و خواص الاستيك نانو‌كامپوزيت پليمري پلي‌وينيل الكل/طلا با در نظرگرفتن لايه مياني استخراج و با دو روش ميكرومكانيكي ديگر مقايسه مي‌گردد. خواص لايه مياني از روش قانون مخلوط‌ها محاسبه مي‌شود. نتايج نشان مي‌دهد كه درنظر گرفتن لايه مياني، افزايش درصد حجمي الياف همچنين نسبت منظر، هر كدام تاثير قابل ملاحظه اي بر بهبود خواص مكانيكي دارند.

In this paper, in order to study the overal behavior of aligned short fiber-reinforced nanocomposite, simplified unit cell micromechanical model is used. The short fibers are distributed within the model representative volume element (with r × c × h cells in three dimension). Using the model, behavior and elastic properties of polyvinyl alcohol/gold polymer nanocomposites are extracted by taking interphase and are compared with two other micromechanical methods. The interphase properties are calculated by the rule of mixture. The results show that taking into account the interphase, increasing fiber volume fraction and also fiber aspect ratio has a significant influence on mechanical properties improvement.