| تحلیل رفتار کششی پلی‌پروپیلن قابل‌بازیافت: مطالعه تجربی و عددی |
| کد مقاله : 1200-ICME2025 |
| نویسندگان |
|
هادی وحیدی1، حامد احمدی *2، غلامحسین لیاقت2 1دانشجوی دانشگاه تربیت مدرس 2عضو هیات علمی دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه تربیت مدرس |
| چکیده مقاله |
| پلی‌پروپیلن (PP) به‌عنوان یک پلیمر ترموپلاستیک قابل‌بازیافت، در طیف گسترده‌ای از صنایع، از جمله خودروسازی، بسته‌بندی، و بیومکانیک، مورد استفاده قرار می‌گیرد. با وجود کاربردهای فراوان، رفتار مکانیکی پلی‌پروپیلن خالص تحت بارگذاری کششی به‌طور جامع بررسی نشده است و نیاز به تحلیل دقیق‌تری دارد. در این پژوهش، رفتار مکانیکی پلی‌پروپیلن خالص تحت آزمون کشش تک‌محوره مطابق استاندارد ASTM D638 بررسی شد. از روش همبستگی تصویر دیجیتال (DIC) جهت محاسبه ضریب پواسون پلاستیک استفاده شد. نتایج تجربی نشان داد که پلی‌پروپیلن در ناحیه تغییر شکل پلاستیک، رفتار غیرخطی و نرم‌شوندگی قابل‌توجهی دارد که در طراحی قطعات صنعتی باید مورد توجه قرار گیرد. در بخش مدل‌سازی عددی، از روش اجزاء محدود در LS-DYNA برای شبیه‌سازی رفتار مکانیکی پلی‌پروپیلن استفاده شد. مقایسه نتایج عددی و آزمایشگاهی نشان داد که مدل عددی قادر است به‌خوبی روند نیرو-جابجایی و تنش-کرنش پلی‌پروپیلن را شبیه‌سازی کند. نواحی الاستیک، پلاستیک، نرم‌شوندگی و گسیختگی نهایی در مدل عددی به‌درستی بازتولید شدند و انطباق بالایی با داده‌های تجربی داشتند. این یافته‌ها می‌توانند در بهینه‌سازی طراحی قطعات پلیمری و بهبود فرآیندهای تولید در صنایع خودروسازی، هوافضا، بسته‌بندی و مهندسی زیستی مورد استفاده قرار گیرند. علاوه بر این، قابلیت بازیافت پلی‌پروپیلن و تأثیر آن بر رفتار مکانیکی، نیاز به مطالعات بیشتر در زمینه پایداری و قابلیت استفاده مجدد این ماده را برجسته می‌کند. |
| کلیدواژه ها |
| پلی‌پروپیلن، ترموپلاستیک، آزمون کشش. |
| وضعیت: پذیرفته شده برای ارائه شفاهی |
