Theoretical study of the effective modulus of a composite considering the orientation distribution of the fillers and the interfacial damage

در فرایند تولید یک کامپوزیت تقویت کننده پرکننده، پرکننده ها بخاطر جریان برش در مرحله رسم، بخشی هستند. علاوه بر این، نقایص مختلف در رابط بین ماتریس و پرکننده ایجاد می شود، که منجر به عقب انداختن و لغزش تحت بارگذاری مکانیکی می شود. مطالعات میکرومکانیکی متعددی برای پیش بینی ماژول های موثر کامپوزیت ها در حضور تراز جزئی پرکننده ها و نقص های رابط وجود دارد. در اینجا، ما تئوری بهبود یافته را ارائه می دهیم که دو محدودیت را در رویکردهای موجود مبتنی بر میکرومکانیک برطرف می کند. اولا، ما دریافتیم که تانسور آسیب رابط برای تقارن ناهمگام محور ناهمواری ایجاد شده برای مدل سازی آسیب بین فضایی منجر به پیش بینی مدول مؤثر بی نهایت یا منفی می شود. ما نشان می دهیم که اگر این تضاد به درستی حاصل شود، این ناهنجاری ها می توانند از بین بروند. دوم، ما نشان می دهیم که نظریه قبلی در مورد مؤلفه موثر با توزیع جهت گیری پر کننده محور ناکام است، زیرا پیش بینی های مدول طولی و عرضی در حد توزیع جهت گیری تصادفی همگرایی نیست. با اصلاحات مناسب، عبارات تحلیلی را برای میانگین جهت گیری تانسور مرتبه چهارم مرتبه ایثروتپاکی دلخواه تحت توزیع جهت عمودی محور به دست می آوریم. ما روش بهبود یافته برای محاسبه مؤلفه موثر یک کامپوزیت نانولوله کربنی پلیمر-کربن با جهت گیری نازک یکنواخت و آسیب رابط را اعمال می کنیم.