تحلیل استاتیکی پروانه های کامپوزیتی تقویت شده با نانوگرافن

در سال های اخیر تقاضا برای به کارگیری کامپوزیت ها به دلیل بهبود عملکرد سازه ای و هیدرودینامیکی سازه های دریایی همچون پروانه افزایش یافته است. مواد کامپوزیتی نسبت به مواد فلزی دارای ویژگی هایی همچون سبک بودن، استحکام و سختی بالا هستند. مواد کامپوزیتی ارتعاشات و سر و صدا را نسبت به مواد فلزی کاهش می دهند. گرافن یکی از مواد سخت و بادوام در طبیعت می باشد. گرافن دارای ناحیه سطحی بالاتر از نانو کربن هستند و همچنین بهترین گزینه برای تقویت مواد کامپوزیتی می باشد. همچنین برای تخمین مدول الاستیسیته نانوکامپوزیت از مدل هالپین تسای استفاده می گردد. با استفاده از روابط تنش- جابه جایی و معادلات حرکت سه بعدی، حل تحلیلی انجام پذیرفته است. کسر وزنی گرافن در راستای ضخامت تغییر می کند. برای حل نیمه تحلیلی از اعمال روش مربعات تفاضلی در راستای شعاعی استفاده شده است. پنج توزیع مختلف برای توزیع صفحات گرافن در راستای ضخامت ورق در نظر گرفته شده است. حل حاضر با مقایسه با نتایج عددی مقالات معتبر اعتبارسنجی می شود. نتایج این پژوهش نشان می دهد که گرافن به عنوان تقویت کننده، تاثیر زیادی در بهبود رفتار استاتیکی پروانه های کامپوزیتی نانوگرافنی در برابر بارگذاری مکانیکی دارد.