مطالعه عددی بسته شدن ترک با استفاده از ترکیب میکروکپسول خودترمیم و سیمهای آلیاژ حافظهدار
مواد خودترمیم بهعنوان یکی از انواع مواد هوشمند در ترمیم و تعمیر وسایل و پیشگیری از خرابی و از کار افتادگی ابزارها، قابلیت استفاده دارند. روشهای متعددی برای افزایش بازده و تکرار پذیر کردن فرایند خودترمیمی وجود دارد که یکی از آن روشها، ترکیب میکروکپسولهای خودترمیم با آلیاژهای حافظهدار است. هرچند تعدادی پژوهش آزمایشگاهی در این زمینه انجام شده اما به این روش آن چنان که باید توجه نشده است. در این پژوهش تلاش شده است تا با استفاده از روش شبیهسازی اجزای محدود، نحوه عملکرد این ترکیب ارزیابی شود. به این منظور از میکروکپسولی شیشهای در زمینه بتن و آلیاژ حافظهدار از جنس نیکل-تیتانیوم استفاده شده است. پس از بررسی نتایج تأثیر سیمهای آلیاژ حافظه دار بر افزایش حداکثر تنش شکست، کاملاً مشهود بود. با افزودن دو سیم حافظه دار تنش شکست از 1.93 مگاپاسکال به 2.08 مگاپاسکال رسیده است. همچنین اثر مهمتر، بستن دهانهی ترک میباشد به نحوی که با استفاده از دو سیم حافظه دار، بازشدگی دهانهی ترک از 5 میکرومتر به 0.008 میکرومتر رسیده است. سپس تأثیر شعاع سیمهای آلیاژ حافظهدار و نسبت ضخامت و نسبت حجمی میکروکپسول بر تنش نهایی شکست و عملکرد خودترمیمی بررسی گردیده است. در انتها تأثیر استحکام لایه میانی بر شکست میکروکپسول و تنش نهایی شکست ارزیابی شده است.
