تنش هاي پسماند حرارتي در كامپوزيت هاي لايه اي بلافاصله پس از فرآيند پخت و به دليل گراديان هاي شديد دمايي و اختلاف در خصوصيات مكانيكي وفيزيكي فاز زمينه و تقويت كننده ظاهر مي شوند. اين نوع از تنش پسماند در تمامي پليمرهاي تقويت شده با الياف به علت غير همگني ذاتي اين دو جزء اصلي وجود دارد و در دو سطح مايكرومكانيك و ماكرومكانيك مطالعه مي شود. اين تنش ها نقش مهمي در شكست سازه هاي كامپوزيتي ايفا مي كنند همينطور استحكام نهايي آنرا پايين مي آورند و سبب تغيير ابعاد ناخواسته حين فرايند ساخت مي شوند. در اين اختراع روش نويني در كاهش تنش هاي پسماند با استفاده از نانوذرات ارائه شده است. تنش هاي پسماند در اثر اختلاف ذاتي در خواص اجزاء اصلي كامپوزيت (زمينه و الياف) بوجود مي آيند. با استفاده از نانوذرات و اضافه كردن آن به زمينه خواص زمينه به الياف نزديك شده و در نتيجه تنش هاي پسماند در دو سطح ماكرومكانيك و مايكرومكانيك كاهش مي يابد. اختراع ارائه شده بصورت تئوري و تجربي مورد مطالعه قرار گرفته است. اختراع فوق به اختصار شامل مراحل زير است: 1-\\tمطالعه تئوري كاهش تنش پسماند در اثر اضافه¬كردن نانوذرات (نانولوله كربني-نانوالياف كربني- گرافن- نانوكِلِي) 2-\\tشبيه سازي المان محدود فرآيندهاي سوراخ كاري مرحله¬اي و شيارزني (نرم افزار ANSYS) به منظور محاسبه ضرائب نرمي 3-\\tساخت نمونه¬هاي كامپوزيتي لايه¬¬اي با چيدمان متقارن و نامتقارن با درصدهاي مختلف وزني از نانوذرات مختلف 4-\\tمشخصه سازي نمونه¬هاي كامپوزيتي در درصدهاي مختلف وزني نانوذرات •\\tانجام تست كشش جهت تعيين مدول الاستيسيته زمينه •\\tانجام تست كشش جهت تعيين مدول الاستيسيسته زمينه تقويت شده با نانوذرات در درصدهاي مختلف وزني (0.1 درص، 0.5 درصد و 1 درصد وزني) •\\tانجام تست ديلاتومتري جهت تعيين انبساط حرارتي زمينه خالص و تقويت شده با نانوذرات 5-\\tفراهم نمودن تمهيدات آزمايش سوراخ¬كاري و شيار¬زني شامل دستگاه CNC ، نصب كرنش¬سنج، انجام تست و قرائت كرنش¬هاي رها شده 6-\\tمحاسبه تنش هاي پسماند در هر لايه با استفاده از ضرائب نرمي محاسبه شده از روش المان محدود و كرنش¬هاي قرائت شده

پليمرها با داشتن ضريب انبساط حرارتي بالا (حدود 10-6/0C 70) در مقايسه به ساير مواد موانند فلزات و در بسياري از كاربردها جزو مواد با پايداري حرارتي پايين محسوب مي¬شوند. به همان ترتيب، كامپوزيت¬هاي پليمري (پليمرهاي تقويت شده با الياف)، نيز داراي پايداري حرارتي پايين هستند و علاوه بر آن به دليل اختلاف در ضرائب انبساط حرارتي پليمر و الياف دچار تنش¬هاي پسماند و مشكلات ناشي از آن خواهند شد. با استفاده از تكنولوژي نانو و بكارگيري خواص منحصر به فرد نانوذرات مي¬توان پايداري حرارتي پليمرها و كامپوزيت¬هاي پليمري را به ميزان قابل ملاحظه¬اي و بصورت دائمي افزايش داد. نانوذرات بويژه نانوذرات كربن-پايه نظير نانولوله¬كربني و نانوالياف¬كربني به دليل ضريب انبساط حرارتي منفي¬ گزينه ايده¬آلي براي افزايش پايداري حرارتي پليمرها و كامپوزيت¬هاي پليمري به شمار مي¬روند. براي اين منظور درصدهاي مختلف وزني (0، 0.1، 0.5 و 1 درصد وزني) از نانولوله و نانوالياف كربني با استفاده از روش التراسونيك در پليمر اپوكسي پخش شدند. به شكل مشابه از پليمر تقويت شده با نانوذرات در ساخت كامپوزيت¬هاي پليمري استفاده شده و هر دونانوكامپوزيت (نانوذره/اپوكسي و نانوذره/الياف¬كربني/اپوكسي) تحت آزمايش ترمومكانيكي TMA قرار گرفته و ضريب انبساط حرارتي آنها مطالعه شد. نتايج نشان مي¬دهد با استفاده از اين روش، ضريب انبساط حرارتي پليمر و كامپوزيت پليمري به ميزان قابل ملاحظه¬اي كاهش مي¬يابد و به تبع آن پايداري حرارتي اين كامپوزيت¬ها افزايش مي¬يابد. بنابراين كارآيي و كاربرد اين مواد و سازه¬ها افزايش مي¬يابد. اختراع ارائه شده فوق بصورت تئوري و تجربي مورد مطالعه قرار گرفته است. اختراع فوق به اختصار شامل مراحل زير است: 1-\tمطالعه تئوري كاهش ضريب انبساط حرارتي پليمر و كامپوزيت¬هاي پليمر در اثر اضافه¬كردن نانوذرات (نانولوله كربني-نانوالياف كربني- گرافن- نانوكِلِي). 2-\tساخت نمونه¬هاي كامپوزيتي و نانوكامپوزيتي با درصدهاي مختلف وزني از نانوذرات مختلف. 3-\tانجام آزمايش ترمومكانيكي TMA براي تعيين ضرائب انبساط حرارتي نانوكامپوزيت¬ها.