تحليل نرم افزاري رفتار تنش-كرنش و كششي كامپوزيت‌هاي تك جهته انعطاف پذير

يكي از كاربردهاي رايج كامپوزيت‌هاي چندلايه تك جهته و انعطاف‌پذير، استفاده از آنها دربرخي بافتهاي نساجي ميباشد. اين كامپوزيت‌ها شامل لايه‌هاي مختلف تك‌جهته ميشوند كه از كنار هم قرار دادن لايه‌هاي نازك در كنار يكديگر به وجود آمده‌اند. هر يك از اين لايه‌ها متشكل ازكنار هم قرارگيري چند فيبر در بستر resin binder با مدول كوچك است؛ لازم به ذكر است كه در هر يك از اين لايه‌ها، فيبرها به صورت كاملا موازي در كنار يكديگر قرار ميگيرند. با توجه به استفاده از اين كامپوزيت‌ها در حوزه نساجي تحليل رفتار تنش-كرنشي آنها و همچنين بررسي رفتار آنها در آزمايش كشش بسيار حائز اهميت است. در اين مقاله به شبيه‌سازي رفتار كششي و تحليل رفتار تنش-كرنشي يك كامپوزيت phenylene poly(terephthalamide) يا كامپوزيت تكجهته انعطافپذير PPTA با عمر 150 روزه كه در شرايط دمايي C70° و رطوبت نسبي %76 تهيه شده است؛ پرداخته شده است و نتايج به دست آمده از شبيه‌سازي نرم‌افزاري با نتايج آزمايشگاهي به دست آمده توسط Wiggans و همكاران مورد مقايسه و بررسي قرار گرفته است 1. جهت شبيه‌سازي نرم‌افزاري، از نرم‌افزارهاي ABAQUS و TexGen استفاده شد و نتايج حاصل از شبيه‌سازي با نتايج آزمايشگاهي بدست آمده در مقاله، مورد مقايسه قرار گرفت.يكي از بزرگترين چالش‌هاي موجود در كامپوزيت‌هاي نساجي پايداري خواص آنها با گذشت زمان است. از اينرو در بخش آزمايشگاهي مقاله، كامپوزيت در يك محفظه با دماي C70° و رطوبت نسبي %76 در پنج بازه زماني مختلف تا گذشت 150 روز براي بررسي كاهش خواص مورد بررسي قرار گرفته است. در تحليل رفتارتنش-كرنشي از شبيه‌سازي رفتار يك Cell Unit استفاده شد. نتايج حاصل از شبيه‌سازي همخواني بسيار خوبي با نتايج حاصل از بررسي هاي آزمايشگاهي داشتند. مطالعات انجام شده نشان داد كه خواص مكانيكي كامپوزيت 150 روزه، در حدود %10 نسبت به مقدار عمر كامپوزيت تازه توليد شده افت داشته است. اين موضوع خود يك نوع صحت سنجي معتبر جهت استفاده از اين نوع كامپوزيت در طراحي منسوجات ميباشد.