۱۴ نتیجه برای مواد مرکب
دوره ۳، شماره ۱ - ( ۱-۱۳۹۲ )
چکیده
موضوع زلزله و آثار ویرانگر آن، همواره بهعنوان چالشی بزرگ پیشِ روی جوامع انسانی قرار داشته است. دانشمندان و متخصصانِ عرصه ساختوساز، از سالها پیش، با جهدی جدی در جهت یافتن راهحلهایی برای کاستن از صدمات وارد بر بناها در اثر لرزش زمین، و کاهش تلفات و خسارات ناشی از آن، تلاش کردهاند. در ایران، که بر روی یکی از کمربندهای فعال زلزلهی دنیا قرار گرفته، و زمینلرزههای مخربی را تجربه نموده است، معضل مذکور، منتهای اهمیت را دارد. ساختمانی ضدزلزله، تا حد زیادی در فروکاستنِ تلفاتِ جانیِ ناشی از زمینلرزه و خساراتِ معیشتی و لطماتِ اجتماعیِ آن، مؤثر و تواناست. مقاومسازی لرزهای ساختمانهای موجود، از مسائل مبتلابِهِ کشور است. یکی از پیشنهادهای مطلوب در راستای بهبود عملکرد لرزهای بناهای حاضر، کاربست کامپوزیتهاست. این ساختمایهها، میتوانند جهت افزایش مقاومت درونصفحهای و برونصفحهایِ عناصر سازهای، بهعنوان راهکاری کارامد، مورد بهرهبرداری قرار گیرند. بهعلاوه، با استفاده از این مصالح، وزن افزوده بر سازهی اولیه، بهطور چشمگیری کاهش یافته، و این امر، گامی مؤثر جهت بهینهسازیِ روشهای ترمیم و تقویت ساختمانهای موجود خواهد بود. این نوشتار، در پیِ آن است تا با معرفی ساختمایهای نوین، و بررسی توانشهایش، بینشی کمینه را در راستای بهسازی لرزهای ساختمانهای ضعیف موجود، در اختیارِ متخصصانِ گسترهی ساختمانسازی نهد، تا گامی در جهت کاهش ویرانیهای ناشی از زلزله، و در نتیجه، فراهم آوردن شرایط اطمینانبخشتری برای نسلهای آینده در کشور، برداشته باشد.
محمدحسن کیهانی، محمود شریعتی، محمود نوروزی،
دوره ۹، شماره ۱ - ( ۹-۱۳۸۸ )
چکیده
در این مقاله یک حل تحلیلی برای انتقال حرارت هدایتی در استوانه ساخته شده از مواد مرکب در شرایط پایدار ارائه شده است. حل دقیق ارائه شده، برای بررسی انتقال حرارت در مخازن و لولههای کامپوزیتی بسیار مفید است. در این تحقیق تانسور ضرایب هدایت حرارتی برای مواد مرکب معرفی شده و نحوه تعیین ضرایب از روی خواص الیاف و ماده زمینه بیان شده است. در ادامه، معادله انتقال حرارت در دستگاه مختصات استوانهای برای مواد کامپوزیتی - در شرایطی که الیاف در هر لمینا بهدور استوانه پیچیده شده – بهدست آمده و به روش جداسازی متغیرها حل دقیقی برای این معادله در شرایط مرزی معینی ارائه شده است.
محمد حسین پل، غلامحسین لیاقت،
دوره ۱۲، شماره ۲ - ( ۴-۱۳۹۱ )
چکیده
در این مقاله، یک مدل تحلیلی برای تحلیل فرآیند نفوذ پرتابه های سر تخت در مواد مرکب چند لایه شیشه/اپوکسی بر اساس تقسیم مدت زمان نفوذ به جزء های بسیار کوچک و محاسبه انرژی جذب شده توسط هدف در طی هر جزء تا انتهای فرآیند برخورد ارائه گردیده است. مولفه های اصلی جذب انرژی در نظر گرفته شده در این تحلیل عبارتند از: انرژی جنبشی مخروط ایجاد شده در پشت هدف، انرژی تغییر شکل الیاف ثانویه، انرژی کشش و یا شکست کششی الیاف اولیه، انرژی لایه لایه ای شدن ماده مرکب و انرژی ترک خوردگی ماتریس. در مدل تحلیلی ارائه شده، یک فرمول تحلیلی برای محاسبه انرژی جذب شده توسط هر مکانیزم در هر جزء زمانی از فرآیند نفوذ ارائه می گردد. در این تحلیل پرتابه سرتخت و الیاف شیشه دارای بافت دو بعدی فرض می¬شود. در نهایت با مقایسه نتایج حاصل از مدل تحلیلی ارائه شده و نتایج تجربی محققین دیگر، همخوانی نسبتا خوبی مشاهده می¬شود.
محمد حسین پل-، غلامحسین لیاقت، سیامک مزدک،
دوره ۱۳، شماره ۴ - ( ۴-۱۳۹۲ )
چکیده
در این مقاله، تاثیر نانوذرات رسی بر روی رفتار بالستیکی مواد مرکب چند لایه شیشه/اپوکسی با بافت دوبعدی بطور تجربی مورد بررسی قرار می¬گیرد. نانومواد مرکب هیبریدی از جنس شیشه/اپوکسی/نانورس بوده و با روش لایه¬چینی دستی تحت فشار ساخته شده است.. نانورس کلوسید¬سی¬بی بوده و درون سیستم اپوکسی با درصد وزنی نسبت به مجموعه رزین (اپوکسی- نانورس) ۰ ، ۳ ، ۵ ، ۷ و ۱۰ درصد پخش می¬گردد. علاوه بر آزمایشات بالستیکی بر روی نمونه¬های ساخته شده با پرتابه¬های سرتخت به وزن gr۹/۸ و قطر mm۱۰ تحت برخورد با سرعت m/s۱۳۴ و m/s۱۶۹، آزمایش کشش نیز انجام شده است. بررسی نتایج نشان می¬دهد حالت بهینه افزایش خواص بالستیکی با افزودن ۳ درصد وزنی نانورس به مقدار ۱۰ درصد بدست می¬آید. با این وجود بیشترین افزایش خواص بالستیکی در سرعتهای نسبتا بیش از حد بالستیک به مقدار ۲۰ درصد با افزودن ۱۰ درصد نانورس بدست می¬آید.
محمد حسین پل-، غلامحسین لیاقت،
دوره ۱۳، شماره ۶ - ( ۶-۱۳۹۲ )
چکیده
در این مقاله، تاثیر نانوذرات رسی بر روی رفتار بالستیکی مواد مرکب چند لایه شیشه/اپوکسی با بافت دوبعدی بطور تئوری و تجربی مورد بررسی قرار می¬گیرد. نانومواد مرکب هیبریدی از جنس شیشه/اپوکسی/نانورس بوده و با روش لایه¬چینی دستی تحت فشار ساخته شد.. همچنین نانورس با درصد وزنی ۰ ، ۳ ، ۵ ، ۷ و ۱۰ نسبت به مجموعه رزین (اپوکسی- نانورس) درون سیستم اپوکسی پخش گردید. مقایسه نتایج آزمایشات بالستیکی و نتایج تئوری ارائه شده، نشان دهنده دقت بالای محاسبات تئوری می باشد. همچنین بررسی نتایج نشان می¬دهد حالت بهینه افزایش خواص بالستیکی با افزودن ۳ درصد وزنی نانورس به مقدار ۱۰ درصد بدست می¬آید. با این وجود بیشترین افزایش خواص بالستیکی در سرعتهای نسبتا بیش از حد بالستیک به مقدار ۲۰ درصد با افزودن ۱۰ درصد نانورس بدست می¬آید.
عباس مسعودی، غلام حسین لیاقت، محمد حسین پل،
دوره ۱۴، شماره ۷ - ( ۷-۱۳۹۳ )
چکیده
این مقاله، به تاثیر نانو ذرات رسی بر روی خواص بالستیکی فلز/ مواد مرکب شیشه اپوکسی به صورت تجربی و عددی می¬پردازد. فلز/ مواد مرکب شیشه اپوکسی ساخته شده، از۲ رویه آلومینیومی ۲۰۲۴ و هسته نانو کامپوزیتی شیشه/ اپوکسی/ نانو¬رس تشکیل شده است. هسته نانو کامپوزیتی شامل الیاف شیشه تک جهته با وزن واحد سطح ۴۰۹ گرم بر متر مربع، رزین CY ۲۱۹، سخت کنندهHY ۵۱۶۱ و نانو ذرات رسی کلوسیدسی¬بی با درصدهای وزنی نسبت به ماتریس ۰ ،۴ ،۷ ،۱۰ می¬باشد. نمونه¬های آزمایش با روش لایه چینی دستی و با کسر وزنی الیاف ۶۰ درصد در قسمت کامپوزیتی ساخته شد. آزمایش¬های بالستیک با استفاده از دستگاه تفنگ گازی در سرعت¬های ۲۰۵ و ۲۲۵ متر بر ثانیه انجام گرفت. نتایج حاصل از آزمایش¬های بالستیکی نشان دهنده این است که میزان تغییرات جذب انرژی مخصوص در ۴ درصد وزنی ناچیز بوده است و لیکن در ۷ و ۱۰ درصد وزنی، میزان جذب انرژی مخصوص افزایش می¬یابد. در واقع نانو رس تحت برخورد بالستیک در درصد¬های بالا تاثیر گذار است. شبیه سازی نفوذ پرتابه با استفاده از نرم افزار LS-DYNA انجام گرفت. نتایج حاصل از آزمایش تجربی با شبیه سازی عددی همپوشانی قابل قبولی داشتند.
محمد حسین پل-، سید عبدالوهاب حسینی،
دوره ۱۴، شماره ۷ - ( ۷-۱۳۹۳ )
چکیده
در این مقاله، تاثیر نانوذرات رسی بر روی رفتار کششی و خمشی مواد مرکب چند لایه شیشه/اپوکسی با بافت دوبعدی بطور تجربی مورد بررسی قرار می¬گیرد. نانومواد مرکب دارای ۱۲ لایه الیاف شیشه با بافت دوبعدی با دانسیته gr/m۲ ۲۰۰و با کسر حجمی الیاف ۶۰ درصد بوده و با روش انتقال رزین به کمک خلاء ساخته شده است. سیستم رزین نیز از یک دیکلیسیدیل¬اتر بیسفنول نوع آ (DGEBA) با نام تجاری ایپون ۸۲۸ به عنوان پایه اپوکسی و یک پلی¬اکسیپروپیلن دیامین با وزن مولکولی gr/mol ۴۰۰ با نام تجاری جف¬امین¬دی¬۴۰۰ به عنوان سفت کننده ساخته شده است. نانورس کلوسید¬سی¬بی درون سیستم اپوکسی با درصد وزنی نسبت به مجموعه رزین (اپوکسی- نانورس) ۰ ، ۱ ، ۲ ، ۳ ، ۵ و ۷ درصد پخش می¬گردد. بررسی نتایج نشان می¬دهد بیشترین افزایش خواص مکانیک و خمشی در ۳% و ۱۰% نانورس بدست می آید. بیشترین افزایش مقاومت نهایی، کرنش شکست و چقرمگی در ۷% وزنی نانورس به ترتیب به مقدار ۱۳%، ۷% و ۲۷% و بیشترین افزایش مدول در ۳% وزنی نانورس به مقدار ۹% بدست می¬آید. همچنین بیشترین افزایش خمشی به مقدار ۱۱% در ۳% وزنی نانورس و بیشترین مدول خمشی به مقدار ۴۸% در ۵% وزنی نانورس بدست می¬آید.
سعید شیری، مجتبی یزدانی، محمد پورگل محمد،
دوره ۱۴، شماره ۱۴ - ( ۱۲-۱۳۹۳ )
چکیده
در حال حاضر از مواد مرکب در کاربردهای مختلفی استفاده میشود. برخی از این کاربردها شامل اجزای در معرض بارگذاری چرخهای هستند. پدیدهی خستگی، مکانیزم اصلی خرابی حاکم بر سازههای تحت این نوع بارگذاری است. بنابراین، پیشبینی مناسب عمر خستگی این مواد در طراحی ایمن سازهها، نگهداری، تعمیر و جایگزینی قطعات بسیار اهمیت دارد. تعداد به نسبت زیادی از مدلهای موجود در این زمینه به کاهش خواص ماده در طی آسیب خستگی نظیر سفتی یا استحکام توجه نکردهاند. در این مقاله، در ابتدا آسیب خستگی مواد مرکب با استفاده از یک مدل سفتی پسماند بررسی میگردد. در این راستا از دو مجموعه دادهی تجربی استفاده میشود. یک مدل استحکام پسماند با مدل مدنظر ترکیب شده و بر اساس آن یک مدل اصلاحشده ارائه میگردد. سپس، عمر خستگی باقیماندهی مواد مرکب پلیمری تقویتشده با الیاف تحت بارگذاری دو مرحلهای برای سه گروه از دادههای تجربی پیشبینی میشود. نتایج حاصل نشان میدهند که مدل ارائهشده دقت مناسبی در تخمین عمر باقیمانده دارد. همچنین، مقایسهای بین نتایج تجربی و برخی از مدلهای موجود با پیشبینیهای این مطالعه انجام شده تا مدل پیشنهادی بهتر ارزیابی شود. این مقایسه نشان میدهد که نتایج مطالعهی حاضر نسبت به دیگر مدلها در بیشتر موارد اختلاف کمتری با مقادیر تجربی دارد.
فرهنگ هنرور، علی طاهری،
دوره ۱۴، شماره ۱۵ - ( ۱۲-۱۳۹۳ )
چکیده
در این مقاله، تحلیل کاملی از پراکندگی چندگانه امواج الاستیک در مواد مرکب فیبری تک جهته تحت تابش قائم و مایل امواج طولی و عرضی با در نظر گرفتن اثرات میرایی در ماده زمینه و در نظر گرفتن استوانه ها به صورت همسانگرد و همسانگرد عرضی ارائه شده است. حل این مساله در بازرسی فراصوتی مواد مرکب فیبری و به طور خاص مواد مرکب با ماده زمینه پلیمری کاربرد دارد. بدین منظور با بسط تئوری پراکندگی امواج فراصوتی از تک استوانه، معادلات پراکندگی چندگانه در محیط ویسکوالاستیک با درنظر گرفتن هر سه نوع موج طولی، عرضی با پلاریزاسیون افقی و عرضی با پلاریزاسیون عمودی ارائه می شود. در روش حاضر، موج تابش با هر زاویه فضایی دلخواه قابل تحلیل است و موج پراکنده شده نیز در هر نقطه دلخواه فضایی قابل محاسبه است. شایان ذکر است در روش ارائه شده در این مقاله محدودیتی در انتخاب تعداد استوانهها و یا مرتبه پراکندگی وجود ندارد و پراکندگی تا هر مرتبه دلخواه قابل محاسبه است. به منظور اعتبارسنجی نتایج تئوری، با توجه به در دسترس نبودن تحلیل تئوری یا تجربی مشابه، با ساخت یک قطعه و انجام آزمایش، نتایج تئوری با نتایج آزمایش مقایسه و تطابق خوبی بین فرکانسهای رزونانس بدست آمده از تئوری و آزمایش مشاهده شد.
علی اصغر نادری، غلامحسین رحیمی،
دوره ۱۴، شماره ۱۵ - ( ۱۲-۱۳۹۳ )
چکیده
در این مقاله، از ربطههای هندسی ساده برای تعیین ابعاد و هندسهی یک سازه مشبک مخروطی استفاده شده است و با استفاده از همین رابطهها و رابطهی کلاسیک بار کمانشی یک تیر اویلری، بارکمانش بحرانی یک سازه پوستهای مشبک مخروطی از موادمرکب تحت بار محوری، با روش تحلیلی محاسبه شده است. در ادامه نتایج این تحلیل با نتایج حاصل از آزمایش و نتایج حاصل از تحلیل المان مقایسه شده است. در این مقاله، با بهدست آوردن ضریب طول مؤثر، از رابطهی تیر اویلری برای محاسبه کمانش استفاده شده است. نمونههای آزمایشی با یک روش ابتکاری در یک قالب قابل انعطاف از الیاف شیشه با روش رشتهپیچی تر، در رزین اپوکسی تولید شدهاند. از یک دستگاه کشش برای آزمایش فشاری محوری نمونهها، استفاده شده است. این دستگاه، بار فشاری را بر حسب جابهجایی نسبی دو انتهای سازه را بهدست میدهد. با استفاده از منحنی حاصل از بار-جابه جایی میتوان بارکمانش بحرانی سازه را تعیین نمود. دراین آزمایش مدهای واماندگی سازه مشبک همچون کمانش عمومی و شکست ریب مشاهده شد. نتایج آزمایش و المان محدود نشان میدهند، حل تحلیلی در پیشگویی بار کمانش بحرانی سازه برای طراحی اولیه، دارای کارایی مناسبی است. همچنین، حل تحلیلی در پیشگویی بار کمانش بحرانی یک پوسته مشبک مخروطی که دو ریب محیطی نزدیک به انتهای بزرگ آن تقویت شده است، دقیقتر است.
داود اکبری، حمیدرضا آسمانی، ناصر سلطانی،
دوره ۱۷، شماره ۹ - ( ۹-۱۳۹۶ )
چکیده
تداخل سنجی لیزری، یکی از روشهای نوین در اندازهگیری مشتقات جابجایی است که قادر است گرادیان جابجاییهای بسیار کوچک در ابعاد میکرومتر را اندازهگیری و محدودهی گستردهای از سطح جسم را به طور همزمان مورد مطالعه قرار دهد. از پتانسیل این روش میتوان به طور بسیار کارآمدی در انجام آزمونهای غیرمخرب صنعتی به خصوص در مواد مرکب استفاده نمود. با این حال، استفاده مناسب از این روش، مستلزم شناسایی پارامترهای موثر و آشنایی با نحوه کنترل آنها در آزمون میباشد. اندازهی برش و میزان بارگذاری مورد نیاز، از جمله مهمترین پارامترهای این روش هستند که قابلیت شناسایی عیوب بسیار وابسته به انتخاب صحیح آنهاست. در این مقاله، با معرفی روش مذکور و توسعه کاربرد آن در ارزیابی غیرمخرب مواد کامپوزیتی، تأثیر کمّی پارامترهای تأثیرگذار در شناسایی عیوبی با اندازه و عمقهای مختلف در مواد مرکب مورد بررسی قرار گرفته است. بدین منظور پس از آماده سازی چیدمان و اثبات کارایی آن، نمونههایی از مواد مرکب دارای عیوبی با اندازه و زاویههای مختلف، با به کارگیری اندازه بارهای متفاوت مورد آزمایش قرار گرفته است. با بررسی نتایج، محدوده مجاز بارگذاری برای شناسایی ترکها تعیین شده و سپس با اعمال اندازه برشهای مختلف در مجموعه چیدمان آزمون، مناسبترین اندازه برای تشخیص پذیری عیوب در نمونهها بدست آمده است. در ادامه تأثیر موقعیت قرارگیری عیب نسبت به راستای بارگذاری مورد مطالعه قرار گرفته است. بررسی نتایج نشان دادند که بهترین پاسخ آزمون زمانی حاصل میگردد که اندازه برش در حدود اندازه ترکهای احتمالی تنظیم شده و بارگذاری نیز در محدودهی تعیین شده باشد
محمد رضا کاظمی، شاهرخ شمس، علیرضا ترابی، سید محمد منصوری، محمدرضا سپاه امیری،
دوره ۱۷، شماره ۱۱ - ( ۱۱-۱۳۹۶ )
چکیده
در این مقاله با ارائه شیوهی نوین حل تحلیلی و ایراد فرضیات مناسب به محاسبه عبارات سفتی و به دنبال آن صلبیت پیچشی (و مدول برشی) معادل در مقاطع جدار نازک تک سلولی و چند سلولی کامپوزیتی با شکل مقطع معین پرداخته میشود و نتایج محاسبات در قالب کدهایی برای محاسبه سریع این پارامترها ارائه میگردد. در استخراج معادلات مورد نیاز، با بکارگیری فرضیات بکار رفته برای تیر اویلر- برنولی ابتدا روابط تنش- کرنش و سپس روابط کرنش- شعاع انحناء استخراج شده و در ادامه با استفاده از رابطه انرژی پتانسیل برای تیرهای الاستیک، پارامترهای سفتی تیر کامپوزیتی مذکور محاسبه میشود. در ادامه با بکارگیری پارامترهای سفتی، صلبیت پیچشی معادل برای مقاطع تک سلولی و چند سلولی جدار نازک بیان میشود. برای صحتسنجی فلسفه ارائه شده و برنامه تهیه شده متناسب با آن نتایج حاصل از کار حاضر با نتایج حاصل از المان محدود مقایسه و نتایج در قالب جدولهایی ارائه شده است. بررسیها نشان میدهد استفاده از روش ارائه شده در این مقاله در محاسبه صلبیت پیچشی مقاطع تک سلولی و چند سلولی ساخته شده از مواد مرکب چند لایه به عنوان یک تقریب اولیه و مناسب میتواند مورد استفاده قرار گرفته و در روند تحلیل و طراحی سریع مسائل مشابه، به خصوص طراحی سازه های ساخته شده از مواد مرکب در صنعت هوایی بسیار مفید و حائز اهمیت باشد.
کریم جمالی، داود اکبری، محمد گلزار،
دوره ۱۸، شماره ۲ - ( ۲-۱۳۹۷ )
چکیده
در این مقاله به ارزیابی حرارتنگاری مادون قرمز مدولهشده در شناسایی عیوب زیر سطحی مواد مرکب زمینه پلیمری پرداخته شده است. در این روش به منظور تحریک نمونه، شار حرارتی به صورت متناوب به سطح قطعه اعمالشده و پاسخ حرارتی به وسیله تبدیل فوریه پردازش و تصاویر دامنه و فاز استخراج میشوند. پسزمینه غیریکنواخت مشاهدهشده در تصاویر حاصل، اغلب قدرت تشخیص را پایین میآورد لذا برای بهبود ارزیابی این روش، فیلتر آشکارساز لبه و ریختشناسی توصیفی بر روی تصاویر اعمال میگردد. بررسی تجربی در فرکانسهای مختلف بر روی نمونههای ساختهشده با نقصهای کنترلشده رایج در مواد مرکب صورت گرفت. از تحلیل نتایج برای تعیین دقیق موقعیت و ابعاد عیوب استفاده و مشاهده شد که در نمونههای با ضخامت ۲ میلیمتر نقص جدایش بین لایهای با حداقل اندازه ۲۰*۱۰ میلی متر و نقصهای الیاف خشک و نفوذ مواد ناخواسته با حداقل اندازه ۵۰*۴۰ میلیمتر شناسایی و اندازهگیری میشوند. در تحلیل اجزای محدود هندسه و عیوب به کار برده شده در آزمون تجربی، در نظر گرفته شد. مشاهده شد که نتایج ارزیابی اجزای محدود با ارزیابی تجربی مطابقت داشته و میتواند در یافتن متغیرهای بهینه در بررسی حرارتنگاری مادون قرمز مدولهشده در عیبیابی مواد مرکب به کار گرفته شود.
محمد تیزمغزنژاد، داود اکبری،
دوره ۲۲، شماره ۵ - ( ۲-۱۴۰۱ )
چکیده
برشنگاری دیجیتالی یکی از روشهای نوین آزمونهای غیرمخرب مبتنی بر نور لیزر است که برای اندازهگیری مشتق جابهجایی سطوح مورد استفاده قرار گرفته و بهسرعت درحال توسعه و توانمدندسازی میباشد. در این روش با تکیه بر تداخل امواج لیزر بازتاب شده از سطح جسم، گرادیان جابهجایی نمونه تغییرشکل یافته تحت نوعی از بارگذاری، بهطور مستقیم اندازهگیری میشود، لذا امکان ارزیابی غیرتماسی و تمام میدانی قطعه با سرعت و دقت بالا فراهم میگردد. یکی از مزایای عمده این روش، توانایی آن در شناسایی عیوب زیرسطحی در مواد مختلف از جمله کامپوزیتها میباشد. در این مقاله نمونههای دارای ترک زیرسطحی از جنس مواد مرکب تقویت شده با الیاف شیشیه و الیاف کربن به کمک آزمون برشنگاری دیجیتالی مورد بازرسی قرار گرفتهاند. همچنین مقادیر بهینه هر یک از پارامترهای اصلی برشنگاری شامل اندازه بارگذاری و فاصله برش، برای هر جنس با استفاده از طراحی آزمایش به روش تاگوچی بدست آمده است. نتایج نشان میدهد که برای هر نوع مادهای یک مقدار بهینه از بارگذاری و اندازه برش وجود دارد که در صورت اعمال آنها بهترین نتایج آزمون حاصل میگردد.