آقای هادی مشرف زاده دانشجوی دکتری جناب آقای دکتر شکریه، روز سه شنبه 96/08/23 از رساله دکتری خود تحت عنوان "پیش‌‌بینی استحکام نانو  کامپوزیت گرافن/اپوکسی با روش چندمقیاسی" دفاع خواهد کرد. این جلسه ساعت 16 روز سه شنبه در آمفی تاتر دانشکده مهندسی مکانیک برگزار می گردد.

چکیده:

هدف اصلی این رساله ارائه روشی چند مقیاسی به منظور محاسبه استحکام نانوکامپوزیت گرافن/اپوکسی است. از آنجایی که در مقیاس نانو پدیده­های ناشناخته و پیچیده زیادی وجود دارد و همچنین اغلب روش­های موفق در نانومکانیک برگرفته از روش­های میکرومکانیک است، شروع کار این پژوهش از توسعه روش­های میکرومکانیک آغاز می­شود. در گام نخست روشی به نام کامپوزیت لایه­ای معادل (LA) به گونه­ای توسعه یافت که می­توان به کمک آن سفتی کامپوزیت حاوی الیاف کوتاه با توزیع تصادفی دو بعدی را محاسبه نمود. با قرار دادن این روش در الگوریتم تخریب پیش­رونده، نمودار تنش-کرنش کامپوزیت تا تخریب نهایی و در نتیجه استحکام آن محاسبه شد. در این الگوریتممقدار لازم جهت تقلیل خواص مکانیکی در هر مرحله نموی با توجه به مود­های تخریب کامپوزیت تعیین می­شود.
        در گام بعد، روشکامپوزیت لایه­ای معادل (LA) به منظور مدل کردن کامپوزیت حاوی الیاف کوتاه با توزیع سه بعدیِ تصادفی توسعه یافت. با ترکیب روش­های کامپوزیت لایه­ای معادل و موری-تاناکا، روشی موسوم به MT-LA ارائه شد که به کمک آن می­توان کامپوزیت حاوی تقویت کننده­های صفحه­ای را مدل‌سازی کرد. به منظور آماده کردن روش MT-LA جهت مدل­سازی دقیقتر، نانوکامپوزیت گرافن/اپوکسی با استفاده از شبیه­سازی دینامیک مولکولی مورد تحلیل قرار گرفت. نتایج این شبیه سازی نشان داد که پلیمر تا فاصله­ای مشخص از دو طرف گرافن دارای خواصی متفاوت از پلیمر خالص است. این ناحیه به عنوان فاز میانی در نظر گرفته شد. همچنین در این شبیه­سازی نشان داده شد که سفتی طولی گرافن محصور در پلیمر با سفتی گرافن مجزا متفاوت است. با ترکیب نتایج دینامیک مولکولی و روش میکرومکانیک هالپین-تسای، رابطه­ای استخراج شد که به کمک آنسفتیطولی گرافن محصور در پلیمر برحسب طول گرافن محاسبه شد. به منظور لحاظ کردن یافته­های شبیه­سازی دینامیک مولکولی در روش MT-LA، این روش به حالت سه فازی توسعه یافت. با قرار دادن این روشِ توسعه یافته در یک الگوریتم تخریب پیش­رونده نمودار تنش-کرنش نانوکامپوزیت تا لحظه شکستِ نهایی پیش‌بینی گردید. مقایسه نتایج حاصل از این روش با نتایج تجربی موجود در مقالات نشان از دقت مناسب آن در محاسبه سفتی و استحکام نانوکامپوزیت تقویت شده با نانو ذرات گرافن دارد.
 
کلمات کلیدی: نانوکامپوزیت گرافن/اپوکسی، استحکام، تخریب پیش­رونده، روش چندمقیاسی، دینامیک مولکولی