تاثیر تابش نور خورشید بر افت خواص مکانیکی کامپوزیت های پلیمری

با توجه به کاربرد روزافزون مواد کامپوزیت پلیمری در صنایع مختلف ، بررسی تاثیر عامل محیطی اشعه فرابنفش حاصل از نور خورشید بر روی خواص مکانیکی و دوام این مواد از اهمیت ویژه ای برخوردار است . در مقیاس ملکولی ، پرتو تابشی از نور خورشید تحت شرایطی موجب تحریک یک فرآیند شیمیایی یک طرفه (شکست پیوندها ) میگردد. در واقع تاثیر مخرب اشعه فرا بنفش عمدتا بر روی ماده زمینه پلیمری نسبت به الیاف می باشد که با وابستگی به عواملی ، با ایجاد میکرو ترکها، کاهش حجم و افت خواص مکانیکی رزین پلیمری را میسر می سازد. در مرحله ابتدایی این تحقیق ، مطالعات آزمایشگاهی بر روی نمونه هایی با لایه چینی های متفاوت کامپوزیتی همراه با لایه هسته رزین و شن ، قبل از تابش و پس از قرارگیری به مدت یکسال در شرایط طبیعی ، تحت آزمون کشش و استخراج مقادیر کسر حجمی مواد اولیه مطابق با استانداردهای معتبر قرار گرفته است . از طرفی دیگر، از دیدگاه تئوری ، یک مدل توسعه داده شده با استفاده از سلسله روابط آسیب پیشرونده و معیار های پیشرو در تشخیص آسیب از اولین تا آخرین لایه ، تحت برنامه نویسی کامپیوتری تعریف گردیده است . با توجه به گستردگی مولفه های تاثیر، از روش آماری با استفاده از اطلاعات تحقیقات پیشین و شبیه سازی رزین پلیمری پس از تابش به ماده متخلخل استفاده گردیده است . در واقع با استفاده از رویکردی تصادفی در انتخاب مقادیر در بازه اطلاعات آماری ، کاهش حجم و افت خواص مکانیکی رزین پلیمری تخمین و با استفاده از روابط نیمه تجربی مایکرو و مکرو مکانیک ، مدول و استحکامات لایه های کامپوزیتی و هسته برای نمونه های در معرض تابش حاصل شده است . محاسبات به صورت تکرار شونده به تعداد حداقل ۴۰حلقه تا حصول بازه اطمینان پیش خواهد رفت . نهایتا مقادیر میانگین نهایی استحکام کششی نمونه های تحت تابش استنتاج می گردد. در مرحله اعتبار سنجی ، نتایج حل تئوری با نتایج مطالعات آزمایشگاهی مقایسه گردیده که کوچک بودن بازه اختلاف، دلالت بر صلاحیت مدل سازی مطروحه دارد.

کلیدواژه ها:

کامپوزیت های پلیمری ، اشعه فرابنفش ، افت خواص مکانیکی ، کاهش حجم ، مدل سازی آماری .