مطالعه مدول یانگ، چقرمگی و انرژی شکست کامپوزیت های تقویت شده با نانوذرات اکسید روی به روش های درخت تصمیم، شبکه عصبی مصنوعی و سطح پاسخ

مهندسی مکانیک و ارتعاشات

مقاله 8، دوره 8، شماره 2 - شماره پیاپی 27، تیر 1396، صفحه 64-70   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی کامل

نویسندگان

عبدالرضا علوی قره باغ^{* 1}؛ علی دادرسی²؛ ساسان فولادپنجه³

¹عضو هیات علمی/دانشگاه سمنان

²هیات علمی/دانشگاه آزاد اسلامی واحد شاهرود

³دانشجو/آزمایشگاه مواد و پلیمر دانشگاه صنعتی امیر کبیر

چکیده

در این مقاله، چقرمگی شکست(KIC)، انرژی شکست(GIC) و مدول یانگ(E) کامپوزیت‌های استایرن آکریلونیتریل با محتوای 24 و 34 درصد آکریلونیتریل که با نانوذرات اکسید روی تا سقف 1 درصد حجمی تقویت شده، مورد بررسی قرار گرفته است. پارامتر درصد حجمی به عنوان پارامتر موثر بر خواص مذکور لحاظ گردیده است. همچنین این پارامتر به عنوان پارامتر ورودی جهت مدلسازی نتایج به روش‌های درخت تصمیم، شبکه عصبی مصنوعی و سطح پاسخ در نظر گرفته شده است. نتایج تجربی نشان می‌دهد که افزودن نانوذرات اکسید روی در برخی موارد باعث افزایش و در برخی دیگر باعث کاهش خواص مکانیکی می‌شود. همچنین مقایسه نتایج آزمایشگاهی و مدلسازی نشان می-دهد که روش سطح پاسخ مرتبه دو بهترین پیش بینی را دارد. علاوه بر آن، مقدار بهینه چقرمگی شکست در 34 درصد حجمی آکریلونیتریل و 1/0 درصد حجمی اکسید روی مشاهده شده است که برابر MPa.m1/2283/2 است. بهترین مقدار انرژی شکست نیز در 34 درصد حجمی آکریلونیتریل و 33/0درصد وزنی اکسید روی بدست آمد که معادل J/m21101 می‌باشد. همچنین مقدار بهینه مدول یانگ در 31 درصد حجمی آکریلونیتریل و 5/0 درصد حجمی اکسید روی بدست آمده که برابر GPa 281/4 است.

کلیدواژه‌ها

چقرمگی شکست؛ انرژی شکست؛ روش سطح پاسخ؛ شبکه عصبی مصنوعی؛ بهینه سازی

مراجع