مطالعه عددي و آزمايشگاهي رفتار خمشي صفحات دوقطبي كامپوزيتي پيل سوختي پليمري

پيل‌هاي سوختي پليمري به‌عنوان مولد انرژي، انرژي شيميايي سوخت را به صورت مستقيم به انرژي الكتريكي تبديل مي‌نمايد. از اجزاي مهم پيل‌هاي سوختي پليمري، صفحات دوقطبي هستند كه نقش توزيع سوخت و اكسيدان و تسهيل مديريت آب در داخل سلول و انتقال جريان الكتريكي را بر عهده دارند. در اين پژوهش، نحوه‌ي شكست صفحات دوقطبي كامپوزيتي پايه گرافيت پيل‌هاي سوختي پليمري تحت اثر بارهاي خمشي به روش تجربي و عددي مورد بررسي قرار گرفت. صفحات دوقطبي‌ كامپوزيتي ساده و داراي سوراخ  با رويكرد تعيين پايداري خمشي تحت بار استاتيكي آزمايش و شبيه‌سازي شد. در تحليل عددي، شبيه‌سازي مكانيكي به كمك روش اجزاي محدود و با استفاده از نرم‌افزار آباكوس  بكار گرفته شد. در ادامه پس از ساخت نمونه‌هاي آزمايشگاهي، آزمون تجربي خمش سه‌نقطه‌اي بر روي آن‌ها با هدف صحه‌گذاري نتايج شبيه‌سازي انجام شد. در پايان، نتايج تحليل‌هاي عددي و تجربي رفتار خمشي صفحات دو‌قطبي كامپوزيتي با يكديگر مقايسه شد. مقايسه نتايج تحليل‌هاي عددي و تجربي نشان داد كه نتايج اين دو روش انطباق قابل قبولي با يكديگر داشته‌اند. علاوه بر اين، وجود درصد گرافيت بالا و همچنين شكنندگي بالا موجب تضعيف جسم شده و تيرهايي از اين جنس افزايش خيز نمونه را در پي داشته كه اين مسئله تنها به علت پيوند مولكولي گرافيت رخ مي‌دهد كه باعث سُر خوردن گرافيت مي‌شود.