منصة الرسائل والاطاريح: حسابات طاقة التصدع السطحية لبولمير البولي اثيلين المدعم بالياف الزجاج والكاربون

الخلاصة

تم في هذا البحث حساب الطاقة السطحية للتصدع لبولمير البولي اثيلين المدعم بنوعين من الألياف ، حيث النموذج الأول يتألف من مادة البولي اثيلين المدعمة بألياف الزجاج ، والنموذج الثاني يتألف من مادة البولي اثيلين المدعمة بألياف الكاربون ، وذلك بتغيير الإجهاد المسلط بصورة عمودية على الألياف المنضدة بشكل متوازٍ في المدى الذي يتراوح بين (3-7GPa ) وبتغيير كل من قطر الألياف في المدى الذي يتراوح بين ( 7 – 17 μm) ومحتوى الألياف في المدى الذي يتراوح بين ( 1 – 4 ) ألياف ، ثم تم حساب معامل يونك للمتراكب وكثافة المتراكب الناتج من عملية التقوية باستخدام قاعدة الخلط ، كما تم حساب المتانة النوعية للمتراكب الناتج ولكلا النموذجين . كما تم تغيير النسبة الوزنية للالياف في المدى الذي يتراوح بين (30%) الى (70%) بزيادة مقدارها (20%) ولكلا النموذجين المقوى بألياف الكاربون والمقوى بالياف الزجاج ، حيث تم حساب الكسر الحجمي للالياف ومعرفة تأثيره على معامل يونك والكثافة لكلا النموذجين . كما تم حساب معامل يونك للمتراكب عندما يكون الإجهاد مسلطا" بصورة موازية للألياف المنضدة بشكل متوازٍ ، ومقارنته مع معامل يونك للمتراكب عندما يكون الإجهاد مسلطا" بصورة عمودية على الألياف ولكلا النموذجين . كما تم دراسة انفعال الألياف والمتراكب الناتج بسبب تغيير الإجهاد المسلط على الألياف والمتراكب ولكلا النموذجين بثبوت معامل يونك ، كما تم معرفة تأثير زيادة معامل يونك على قيم الانفعال بثبوت الإجهاد المسلط (5.5 GPa) والناتجة من زيادة محتوى الألياف في المدى (30%) نسبة وزنية للألياف الى (70%) نسبة وزنية ، كما تم دراسة الانفعال عندما يكون الإجهاد مسلط بصورة موازية للألياف ومقارنته مع قيم الانفعال الناتجة من الاجهاد المسلط بصورة عمودية على الالياف ولكلا النموذجين . أظهرت نتائج الطاقة السطـحية للتصـدع إنها تزداد بزيـادة الإجهاد المسـلط في المـدى ( 3-7 GPa ) ، كما أنها تزداد بزيادة قطر الألياف ومحتوى الألياف ولكلا النموذجين ، كما أثبتت النتائج إن الطاقة السطحية للتصدع الناتجة من تكسر الألياف في المتراكب المقوى بألياف الزجاج أكبر من الطاقة السطحية للتصدع الناتجة من تكسر الألياف في المتراكب المقوى بألياف الكاربون . كما أظهرت النتائج إن التقوية بألياف الكاربون والتقوية بألياف الزجاج تؤدي إلى الحصول على متراكب ذي معامل يونك متساوٍ تقريبا" في حالة محتوى الالياف يتراوح بين( 1-4 ) ، ويزداد معامل يونك بزيادة محتوى الألياف ( الكسر الحجمي للألياف ) في المدى الذي يتراوح بين (30% ) الى (70%) ، كما أن التقوية بألياف الكاربون و التقوية بألياف الزجاج تؤدي إلى الحصول على متراكب بكثافة متساوية في حالة عدد الألياف (n=4) . وتزداد الكثافة بزيادة النسبة الوزنية للألياف في المتراكب من (30%) الى (70%) كما يمتلك المتراكب المدعم بألياف الكاربون والمتراكب المدعم بألياف الزجاج متانة نوعية متساوية في حالة عدد ألياف التقوية (n=4) وتقل المتانة النوعية بزيادة كثافة المتراكب الناتجة من زيادة النسبة الوزنية للألياف في المدى من (30%) الى (70%) بثبوت الإجهاد المسلط . وتزداد المتانة النوعية بزيادة الإجهاد المسلط . اما بالنسبة للانفعال فقد أثبتت النتائج أنّ الانفعال يزداد بزيادة الإجهاد المسلط بثبوت معامل يونك ، ويقل الانفعال بزيادة معامل يونك وثبوت الإجهاد المسلط ، كما ان انفعال المتراكب المدعم بألياف الزجاج أكبر من انفعال المتراكب المدعم بألياف الكاربون ، ويقل الانفعال في حالة استخدام معامل يونك الناتج من تسليط الإجهاد بصورة موازية للألياف ولكلا النموذجين. كما أثبتت النتائج أنّ الحصول على أعلى معامل يونك للمتراكب يحصل عندما يسلط الإجهاد بصورة موازية للألياف . كما تم استخدام لغة الفورتران في إعداد البرامج الرياضية لتقدير القيم الحسابية .