مطالعه عددي بسته شدن ترك با استفاده از تركيب ميكروكپسول خودترميم و سيم‌هاي آلياژ حافظه‌دار

مواد خودترميم به‌عنوان يكي از انواع مواد هوشمند در ترميم و تعمير وسايل و پيشگيري از خرابي و از كار افتادگي ابزارها، قابليت استفاده دارند. روش‌هاي متعددي براي افزايش بازده و تكرار پذير كردن فرايند خودترميمي وجود دارد كه يكي از آن روش‌ها، تركيب ميكروكپسول‌هاي خودترميم با آلياژهاي حافظه‌دار است. هرچند تعدادي پژوهش آزمايشگاهي در اين زمينه انجام شده امّا به اين روش آن چنان كه بايد توجه نشده است. در اين پژوهش تلاش شده است تا با استفاده از روش شبيه‌سازي اجزاي محدود، نحوه عملكرد اين تركيب ارزيابي شود. به اين منظور از ميكروكپسولي شيشه‌اي در زمينه بتن و آلياژ حافظه‌دار از جنس نيكلتيتانيوم استفاده شده است. پس از بررسي نتايج تأثير سيم‌هاي آلياژ حافظه دار بر افزايش حداكثر تنش شكست، كاملاً مشهود بود. با افزودن دو سيم حافظه دار تنش شكست از 1.93 مگاپاسكال به 2.08 مگاپاسكال رسيده است. همچنين اثر مهم‌تر، بستن دهانه‌ي ترك مي‌باشد به نحوي كه با استفاده از دو سيم حافظه دار، بازشدگي دهانه‌ي ترك از 5 ميكرومتر به 0.008 ميكرومتر رسيده است. سپس تأثير شعاع سيم‌هاي آلياژ حافظه‌دار و نسبت ضخامت و نسبت حجمي ميكروكپسول بر تنش نهايي شكست و عملكرد خودترميمي بررسي گرديده است. در انتها تأثير استحكام لايه مياني بر شكست ميكروكپسول و تنش نهايي شكست ارزيابي شده است.