پژوهشگران ایرانی با همکاری محققان هنگ کنگی با شبیه سازی و بررسی رفتار مکانیکی سازه های متشکل از نانوکامپوزیت ها، یک مدل ریاضی ارایه کردند که می تواند رفتار این سازه ها را به منظور کاربرد در هوافضا، خودروسازی، عمران و تجهیزات پزشکی پیش بینی کند.

به گزارش گروه علمی ایرنا از معاونت علمی و فناوری ریاست جمهوری، کامپوزیت های چند مقیاسه، متشکل از نانولوله های کربنی، فیبر کربن یا شیشه با ابعاد مایکرو و موادی بسیار مستحکم و سبک وزن هستند که اگرچه هزینه تولید آنها بالا است، اما در مواردی که نسبت استحکام به وزن بسیار بالا مورد نیاز باشد، همانند کاربرد های هوافضا، خودروسازی، عمران و تجهیزات ورزشی می توانند گزینه کاربردی بسیار مناسبی باشند.

محمد رفیعی مجری این طرح پژوهشی گفت: هدف از انجام این پژوهش شبیه سازی رفتار دینامیکی غیرخطی سازه های متشکل از نانوکامپوزیت های چند مقیاسی است که در نهایت منجر به طراحی سازه های نانوکامپوزیتی با خاصیت استحکام و دوام بالاتر، وزن کمتر و در نتیجه بهبود رفتار غیرخطی و پیچیده سازه در برابر بارگذاری های مختلف خواهد شد. از این رو با چنین نتایجی می توان هزینه ساخت نمونه اولیه را به میزان قابل توجهی کاهش داد.

وی افزود: برای بررسی اثرات مختلف بر روی رفتار دینامیکی غیرخطی سازه طراحی شده در این طرح پژوهشی، ابتدا یک مدل ریاضی برای نانوکامپوزیت مورد استفاده درنظرگرفته و سپس معادلات حاکم بر رفتار دینامیکی غیرخطی سازه طراحی شده و اثر هر یک از پارامترهای مربوط به مواد بررسی شد.

به گفته این محقق، بخشی از یافته ها نشان می دهد که کمی افزایش درصد نانولوله های کربنی، سبب بهبود قابل ملاحظه رفتار مکانیکی و در نتیجه پاسخ دینامیکی غیرخطی سازه می شود.

این نتایج همچنین حاکی است که تاثیر نانولوله های کربنی تک جداره بسیار بیشتر از نانولوله های کربنی چند جداره است. همچنین استفاده از این نانوکامپوزیت ها در سازه هایی با ضخامت بالا کارآمدی بالاتری دارند.