Nanokomposiittit ovat materiaaleja, jotka yhdistävät matriksin nanoskaalauksiin parantaakseen ominaisuuksia, kuten lujuutta ja kestävyyttä. Laskemalla niiden mekaaninen muodonmuutos edellyttää ymmärrystä vuorovaikutusta komponenttien välillä stressin. Tämä opas tarjoaa selkeän, askel askeleelta prosessin suorittaa nämä laskelmat tarkasti.

Aineellisten ominaisuuksien ymmärtäminen

Aloita keräämällä olennaista tietoa, mukaan lukien elastinen modulointi, Poissonin suhde ja sekä matriksin että nanotäyttölaitteiden tiheys. Nämä ominaisuudet vaikuttavat siihen, miten komposiitti reagoi sovellettuihin voimiin.

Tehokkaan Moduluksen laskeminen

Nanokomposiittien tehokas elastinen modulointi voidaan arvioida käyttäen malleja, kuten sekoitusten sääntö tai Halpin-Tsai yhtälöt. Nämä mallit ottavat huomioon kunkin komponentin tilavuusosuuden ja ominaisuudet.

Esimerkiksi elastisen kimmokerroinjärjestelmän sekoitussääntö on:

]E[]efektiivinen[] = V[matriisi[]matriisi[ + V[täyttölaite[[] * E[[täyttölaite[[]]]]][[[[]]]]]]

Lasketaan kanta ja epämuodostumat

Kun tehokas kimmokerroin on tiedossa, laske kanta käyttäen käytettyä stressiä:

]Väike (ε) = Stressi (σ) / Etehokas []

Muodonmuutos voidaan määrittää materiaalin kannan ja alkuperäisten mittojen perusteella.

Yhteenveto laskentavaiheista

  • Kerää materiaali ominaisuuksia matriksin ja nanotäyttölaitteet.
  • Arvioi tehokas elastinen modulaatio asianmukaisilla malleilla.
  • Lasketaan käytetyn rasituksen ja tehokkaan kimmokerrointen aiheuttama kanta.
  • Määritetään muodonmuutos kanta- ja alkuperäismittojen perusteella.