ارائه ی مدل ترمومکانیکی-شیمیایی-نفوذ و مقایسه با نتایج تجربی برای پدیده ی پیرشدگی حرارتی-اکسایشی لاستیک طبیعی
کد مقاله : 1018-CMBM2022 (R1)
نویسندگان
امین جلال پور *1، جمال ارغوانی هادی2، رضا نقدآبادی2
1گروه طراحی کاربردی،دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی شریف، تهران، ایران
2گروه طراحی کاربردی، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی شریف، تهران، ایران
چکیده مقاله
لاستیک طبیعی از جمله الاستومرهایی است که به دلیل خواص مطلوب مکانیکی در بسیاری از صنایع، از صنعت هوا و فضا تا صنایع لوازم پزشکی، مورد استفاده است و در نتیجه بررسی دقیق رفتار آن در طول این مدت اهمیت ویژه دارد. در این پژوهش ابتدا پدیده ی پیرشدگی حرارتی - اکسایشی لاستیک طبیعی و علت وقوع آن معرفی شده و سپس عوامل مهم و اصلی در این فرآیند، مانند حرارت و نفوذ محدود اکسیژن، توضیح داده شده است. در ادامه مدلی ترمومکانیکی – شیمیایی – نفوذ، که سازگار با قوانین ترمودینامیک نیز هست، برای مدل سازی فرآیند پیرشدگی لاستیک طبیعی به صورت کوپل ارائه شده است. مدل ترمومکانیکی ارائه شده بر پایه ی مدل شبکه ی دینامیکی و مدل نفوذ بر اساس قانون دوم فیک توسعه یافته اند. هم چنین به منظور صحت سنجی نتایج حاصل از مدل معرفی شده، با استفاده از روش اجزا محدود و پیاده سازی در نرم افزار آباکوس، از این مدل برای شبیه سازی آزمایش آسایش پیوسته تنش، که یکی از اصلی ترین آزمایشات بررسی پیرشدگی الاستومرها است، استفاده شده و نتایج آزمایش و شبیه سازی مقایسه گردیده اند.
کلیدواژه ها
پیرشدگی لاستیک طبیعی، مدل سازی ترمومکانیکی-شیمیایی-نفوذ، شبیه سازی اجزا محدود، تئوری تغییر شکل بزرگ، نفوذ محدود اکسیژن
وضعیت: پذیرفته شده برای ارائه شفاهی