جلسه دفاع پیشنهادیه رساله دکتری (خانم زهرا کاویانی)

موضوع:  پیش‌بینی آسیب در رفتار کامپوزیت پلیمری تحت تأثیر رطوبت دریایی

ارائه دهنده:  زهرا کاویانی

استادان راهنما: آقای دکتر  محمد مشایخی، آقای دکتر مهدی جوانبخت

استادان مشاور:

استادان داور:آقای دکتر حسین جعفرزاده، آقای دکتر رضا جعفری ندوشن

چیکده:

تخریب ناشی از رطوبت دریایی در کامپوزیت­ ها با توجه به تنوع مکانیزم‌های آسیب همواره چالش‌ برانگیز بوده است. در اين پژوهش به بررسی شکست در کامپوزیت‌های پایه پلیمر (LR630) تقویت‌شده با فیبر کربن تحت تأثیر همزمان رطوبت دریایی و تغییرشکل پرداخته می ­شود. در این پژوهش؛ بر اساس چارچوب ترمودینامیکی و نظریه میدان فاز، مدل کوپل کامل انتشار رطوبت و توزیع مجدد تنش، رشد آسیب ارزیابی می­ شود. در این رویکرد با در نظر گرفتن نظریه فیلتر ترک، مدل کوپل ویسکوالاستیک-انتشار رطوبت و مدل میدان فاز؛ توصیف شکست زمینه و جدایی فیبر از زمینه شدن کامپوزیت مورد بررسی قرار خواهد گرفت. ابتدا مدل رئولوژیکی کوپل رطوبت-نیرو برای توصیف تغییرشکل ویسکوالاستیک پایه پلیمر معرفی می‌شود. معادلات هندسی کرنش کل به اجزای الاستیک، جذب رطوبت و مرز مشترک فیبر و ماتریس تجزیه می‌شوند. به کمک اصل کار مجازی و نابرابری کلاوزیوس معادلات ساختاری، استخراج و بر اساس انرژی آزاد هلمهولتز، قوانین جذب رطوبت و آسیب ارایه خواهد شد. با همگن ­سازی می‌توان رفتار در مقیاس ماکروسکوپیک را ارزیابی نمود. در رویکرد تجربی این پژوهش؛ پس از تهیه نمونه‌های آزمایشگاهی کامپوزیت؛ با قرار گرفتن نمونه‌ها در محیط مرطوب؛ آنها پیر شدن را تجربه می­ کنند برای بررسی جوان­ سازی کامپوزیت، از امواج ماکروویو و اولتراسونیک استفاده خواهد شد و رطوبت محبوس در کامپوزیت دفع خواهد شد. پس از آن استحکام آن­ها بررسی خواهد شد.

دستاورد­های حاصل از این پژوهش می ­توان به پیش­ بینی بهتر آسیب اشاره نمود، علاوه برآن کاهش استحکام به دلیل حضور نمک پیش­ بینی می­ شود که به واقعیت آب دریا نزدیک­تر است. جوان­ سازی ممکن است بتواند درصدی از استحکام کاهش یافته را بهبود بخشد عمر مفید در سازه­ ها را افزایش دهد.

کلمات کلیدی:  آسیب در کامپوزیت پلیمری، نفوذ رطوبت دریایی، نظریه میدان فاز، فیلتر ترک