۷ نتیجه برای نشرآوایی
میلاد سعیدی فر، محمد فتوحی، رضا محمدی، مهدی احمدی نجف آبادی، حسین حسینی تودشکی،
دوره ۱۴، شماره ۴ - ( ۴-۱۳۹۳ )
چکیده
جدایش بین‌لایه‌ای یکی از شایع‌ترین انواع خرابی در چندلایههای کامپوزیتی بوده، که در انواع بارگذاری‌های مود I، II ، یا ترکیبی از این مودها اتفاق می‌افتد. پژوهش حاضر، به بررسی رفتار مکانیکی و نشرآوایی جدایش بین‌لایه‌ای در کامپوزیتهای چندلایه شیشه/ اپوکسی پرداخته و با تلفیق روش‌های نشرآوایی و مکانیکی، چقرمگی شکست بین-لایهای را تعیین می‌نماید. نمونه‌های استاندارد با لایه‌چینی‌های مختلف و تحت شرایط مختلف بارگذاری مود I، مود II و مود ترکیبی I و II، قرار گرفتند. در ابتدا، منحنی-های نیرو- جابجایی و رشد جدایش بین‌لایه‌ای برای نمونه‌های مختلف مقایسه شده و این منحنی‌ها بر اساس رفتار مکانیکی و نشرآوایی آن‌ها، به سه ناحیه با رفتار متفاوت تقسیم شدند. مشخص شد که رشد جدایش در نمونه‌های مود I حالت پایدار داشته و در نمونه‌های مود ترکیبی و مود II، حالت ناپایدار دارد. در ادامه با استفاده از روش آکوستومکانیک که تلفیقی از روش‌های نشرآوایی و مکانیکی بوده، چقرمگی شکست بین‌لایه‌ای در نمونه‌ها تعیین گردیده‌است. مشخص شد که روش آکوستومکانیک حد پایین چقرمگی شکست بین‌لایه‌ای را ارائه‌داده و با نتایج حاصل از روش ذکر شده در استاندارد، مطابقت خوبی دارد. در انتها با استفاده از تصاویر گرفته‌شده از سطوح شکست نمونه‌ها با میکروسکوپ الکترونی روبشی، نتایج بدست آمده صحت‌سنجی گردیدند.
میلاد سعیدی فر، محمد فتوحی، رضا محمدی، مهدی احمدی نجف آبادی، میلاد حاجی خانی،
دوره ۱۴، شماره ۶ - ( ۶-۱۳۹۳ )
چکیده
کامپوزیت¬های ساندویچی به علت سفتی خمشی بالایی که دارند، به وفور در سازه¬های مختلف به کار می¬روند. جدایش بین¬لایه¬ای پوسته و هسته یکی از معمول¬ترین سازوکارهای خرابی در این سازه¬ها می¬باشد. در این پژوهش، ابتدا با استفاده از روش نشرآوایی، رشد جدایش بین¬لایه¬ای در چندلایه¬های ساندویچی تحت بارگذاری مود I، بررسی شده¬است. ابتدا با توجه به شدت سیگنال¬های نشرآوایی ایجاد¬شده در حین بارگذاری نمونه¬ها، منحنی¬های نیرو- جابجایی به سه ناحیه تقسیم¬ شدند. تفاوت انرژی سیگنال¬های نشرآوایی در نمونه¬ها، حاکی از وجود سازوکارهای مختلف خرابی در کامپوزیت است. بدین منظور مشخصات سیگنال¬های نشرآوایی مربوط به هر سازوکار خرابی، به طور جداگانه مشخص گردید. در ادامه، سیگنال¬های نشرآوایی سازوکارهای مختلف خرابی براساس محدوده فرکانسی آن¬ها، دسته¬بندی شدند و محدوده فرکانسی هر سازوکار خرابی تعیین گردید. سپس، با استفاده از تبدیل موجک، سیگنال¬های نشرآوایی مربوط به هر نمونه، تحلیل شده و با استفاده از آن درصد سازوکارهای مختلف خرابی در نمونه¬ها مشخص گردید. در انتها، با استفاده از تصاویر گرفته شده با میکروسکوپ الکترونی روبشی از سطوح شکست نمونه¬ها ، نتایج بدست آمده از روش نشرآوایی، صحت-سنجی شده¬اند. نتایج پژوهش، عملکرد قابل قبول روش نشرآوایی در تشخیص و دسته¬بندی سازوکارهای خرابی در سازه¬های ساندویچی را نشان می¬دهد.
میرمحمد موسوی نسب، میلاد سعیدی فر، مهدی احمدی نجف آبادی، حسین حسینی تودشکی،
دوره ۱۵، شماره ۸ - ( ۸-۱۳۹۴ )
چکیده
علی‌رغم خواص مکانیکی بسیار مطلوب کامپوزیتهای پلیمری تقویت شده با الیاف، امکان ایجاد انواع خرابیها در این مواد وجود دارد. جدایش بین‌لایه‌ای شایع‌ترین مکانیزم خرابی در چندلایههای کامپوزیتی بوده که تحت بارگذاری شبه‌استاتیکی و خستگی ایجاد میشود. هدف از پژوهش حاضر، بررسی رفتار مکانیکی و نشرآوایی جدایش بین لایه-ای در کامپوزیتهای چند لایه شیشه/ اپوکسی تحت بارگذاری شبه‌استاتیکی و خستگی مود I است. بدین منظور، ابتدا نمونه‌های استاندارد با دو نوع لایه چینی تک جهته و بافته شده تحت بارگذاری شبه استاتیکی مود I قرار گرفته، رفتار جدایش بین لایهای در نمونه‌ها بررسی شد و مقادیر چقرمگی شکست بین لایهای آن‌ها تعیین گردید. با استخراج اطلاعات مناسب از آزمون شبه‌استاتیکی، نمونه‌ها تحت بارگذاری خستگی قرار گرفتند. سپس رفتار مکانیکی و نشرآوایی نمونه‌های تحت بارگذاری خستگی بررسی شد. رابطه‌ای خطی بین انرژی تجمعی نشرآوایی و رشد ترک خستگی ارائه گردید و با استفاده از رابطه حاصل منحنی رشد ترک خستگی با روش نشرآوایی پیش‌بینی شد. در ادامه، از روش نشرآوایی برای پیش‌بینی منحنی تغییرات نرخ آزاد شدن انرژی کرنشی و منحنی نرخ رشد ترک خستگی استفاده شد. نتایج حاصل از روش نشرآوایی مطابقت مطلوبی با نتایج حاصل از استاندارد داشت. نتایج این پژوهش، نشان میدهد که روش نشرآوایی می‌تواند به عنوان ابزاری مناسب برای پایش سلامت سازههای کامپوزیتی تحت انواع بارگذاری‌های شبه‌استاتیکی و خستگی به کار رود.
نعیم اکبری شاه خسروی، علی قلی‌زاده، رضا محمدی، میلاد سعیدی فر، مهدی احمدی نجف آبادی،
دوره ۱۶، شماره ۶ - ( ۶-۱۳۹۵ )
چکیده
کامپوزیتهای پلیمری تقویت شده با الیاف، علی‌رغم داشتن خواص مکانیکی مطلوب همچون نسبت استحکام به وزن و سفتی بالا، مستعد ایجاد انواع خرابیها هستند. در این پژوهش، با استفاده از روش‌های نشرآوایی و المان محدود، مکانیزمهای مختلف خرابی در نمونه‌های سوراخ‌دار شیشه/ اپوکسی تحت بارگذاری کششی بررسی می‌شوند. خرابی‌های مورد بررسی در این پژوهش عبارتند از: ترک خوردگی ماتریس، جدایش الیاف از ماتریس و شکست الیاف. بدین منظور ابتدا نمونه‌های سوراخ‌دار استاندارد شیشه/اپوکسی با دو نوع لایه چینی [۰]۵S و [۹۰]۵S تحت بارگذاری کششی قرار گرفتند. سپس با استفاده از روش نشرآوایی و روش المان محدود مکانیزمهای خرابی در نمونه‌ها شناسایی شده و درصد هر مکانیزم خرابی به صورت کمی تعیین میشود. در روش نشرآوایی از تبدیل موجک برای تعیین درصد مکانیزم های خرابی استفاده شده است. سپس از روش المان محدود به منظور صحت‌سنجی نتایج تبدیل موجک استفاده میشود. در شبیه‌سازی المان محدود از معیار خرابی هشین برای تعیین مقدار کمی مکانیزمهای خرابی استفاده شد. با توجه به تطابق قابل قبول نتایج روش نشرآوایی و روش المان محدود، می‌توان از روش نشرآوایی به منظور تعیین خرابیها در سازههای کامپوزیتی و تخمین عمر باقی‌مانده سازه‌ها استفاده نمود.
محمد قیومی محمدی، علی مهدیان آهی، جلال یوسفی، مهدی احمدی نجف آبادی،
دوره ۱۷، شماره ۷ - ( ۷-۱۳۹۶ )
چکیده
حساسیت سازههای کامپوزیتی نسبت به بارگذاری ضربه سرعت-پایین یکی از ملاحظات اساسی در طراحی آن‌هاست. چرا که آسیب‌های ناشی از این ضربه‌ها از یک سو با بازرسی چشمی قابل تشخیص نیست و از سوی دیگر باعث افت شدید در استحکام سازه میشود. در این پژوهش، برای ارزیابی آسیب‌های ناشی از ضربه سرعت-پایین، روشی نو بر مبنای آزمون غیر مخرب نشرآوایی ارائه شده که می‌تواند فرایند بازرسی سازه را برای بررسی این‌گونه آسیب‌ها تسریع بخشد. برای بدست آوردن دادههای نشرآوایی مبنا در نمونه‌های کامپوزتی، ابتدا آزمایش شبه استاتیک با شرایط کاملاً مشابه با آزمون ضربه صورت گرفت. سپس آزمون‌های ضربه بر روی نمونه‌های کامپوزیتی شیشه/اپوکسی انجام گرفتند و سیگنال‌های نشرآوایی تولید شده در حین فرایند ضربه ذخیره شدند. پس از ذخیره‌سازی سیگنال‌ها، داده‌ها با استفاده از تبدیل موجک تحلیل شدند تا انرژی آزاد شده مربوط به هر سازوکار خرابی از جمله شکست ماتریس، جدایش الیاف/ماتریس و شکست الیاف تعیین شود. در ادامه، روشی نو برای تخمین آستانه انرژی ضربه قابل تحمل در ورق‌های کامپوزیتی با استفاده از آزمون شبه استاتیک، ارائه شد و نتایج آن با دادههای نشرآوایی حین فرایند ضربه و تصاویر سی-اسکن فراصوتی مقایسه گردید. در آخر، روشی بر پایه سیگنال‌های نشرآوایی با استفاده از تحلیل موجک برای پیش‌بینی تصویر مساحت خرابی، تحت انرژی ضربه کم پیشنهاد شد. نتایج این پژوهش نشان داد که روش نشرآوایی می‌تواند کارایی مطلوبی در ارزیابی آسیب‌های ناشی از ضربه در کامپوزیتهای چندلایه داشته باشد.
سکینه فتوحی، محمد رضا خوشروان آذر، محمد فتوحی،
دوره ۲۱، شماره ۱۱ - ( ۶-۱۴۰۰ )
چکیده
سازههای کامپوزیتی تحت بارگذاری ضربه مستعد انواع مکانیزمهای خرابی از قبیل جدایش بین لایهای، شکست الیاف و یا ترک ماتریس میباشند. مطاعات نشان میدهد که خرابی سازههای کامپوزیتی در اثر ضربه وابسته به ابعاد (درون صفحهای و بین صفحهای) و چینش لایه‌‌ها میباشند. تحقیق حاضر با استفاده از روش نشرآوایی سی اسکن و سی تی اسکن به بررسی تاثیر ابعاد و چینش لایه‌‌ها بر خرابی صفحات کامپوزیتی اثر ضربه سرعت پایین پرداخته است. بدین منظور چهار نمونه با ساختار شبه ایزوتروپ با لایه‌‌چینی [۴۵m/۰m/۹۰m/-۴۵m]ns ساخته شده و تحت بارگذاری قرار گرفتند و سیگنال‌های نشرآوایی آن‌ها ثبت شدند. سه نمونه IS، PS و SS بر اساس استاندارد D۶۲۶۴/D۶۲۶۴M، و یک نمونه مرجع R که نصف ابعاد درون صفحهای سه نمونهی قبلی را دارند بررسی شدند. مقادیر m و n متناسب با طراحی مورد نظر تغییر کرده است. دادههای آزمون نشرآوایی با استفاده از تابع سنتری تحلیل شدند و سپس تصاویر سی اسکن و سی تی اسکن نیز جهت مشاهده اندازه و محل خرابیها به کار گرفته شدند. نتایج این تحقیق نشان داد که تغییرات ابعادی و نوع لایه چینی باعث تغییر نوع و شدت مکانیزمهای خرابی و رفتار مکانیکی مواد کامپوزیتی میشود. همچنین نشان داده شده است که آزمون نشرآوایی توانایی مشاهده تاثیر ابعاد و لایه چینی در کامپوزیتهای شیشه/اپوکسی را دارد.
امیر بنی محمد علی، سجاد علی میرزایی، مهدی احمدی نجف آبادی،
دوره ۲۲، شماره ۱۱ - ( ۸-۱۴۰۱ )
چکیده
استفاده از ساختارهای کامپوزیتی جدار‌نازک به طور فزاینده در طراحی وسایل نقلیه‌ی سبک وزن با ظرفیت جذب انرژی بالا درتصادف‌ها، مورد اهمیت دارد. کامپوزیتهای تقویت شده با الیاف، مانند پلیمر‌های تقویت شده با الیاف شیشه به دلیل ویژگی‌هایی مانند وزن سبک و خواص مکانیکی بالایی که دارند علاوه بر صنایع خودروسازی، توجه روزافزونی را در دیگر صنایع به خود جلب کرده‌اند. کامپوزیتهای تقویت شده با الیاف، انرژی وارده را به سازوکارهای مختلفی صرف خرابی ساختار خود می‌کنند که از نظر آسیب در سازه؛ جدایش الیاف از ماتریس، شکست الیاف و ترک‌خوردگی ماتریس، از شایع‌ترین مکانیزهای خرابی میباشند. در این پژوهش با بررسی تحقیقات گذشته، پارامتر‌های طراحی لوله‌های ساخته شده با الیاف شیشه و ابعاد بهینه جهت ساخت تعیین گردید، سپس با روش‌های مکانیکی، نشرآوایی و شبیه‌سازی المان محدود به بررسی انواع سازوکارهای خرابی در نمونه‌های رشته‌پیچی شده با زاویه ۴۵ درجه پرداخته شد، بررسی خرابی توسط روش نشرآوایی نشان داد که سازوکار غالب خرابی برای نمونه‌ها، شکست الیاف می‌باشد. به منظور شبیه‌سازی دقیق رفتار نمونه‌ها با توسعه زیرروال وی‌یومت (VUMAT) و به کمک معیارهای آسیب هاشین سه‌بعدی برای شروع آسیب و معیار آسیب پیوسته در پیش‌بینی گسترش خرابی استفاده شد. تطابق نمودارهای تجربی بدست آمده با نتایج حاصل از زیرروال توسعه داده شده، مدل مورد نظر را به جهت پیش‌بینی رفتار نمونه کامپوزیتی حتی بعد از حداکثر نیروی قابل تحمل به خوبی تایید کرد. مقایسه نمودارهای نیرو‌جابجایی با دادههای انرژی حاصل از روش نشرآوایی مبین قابلیت روش نشرآوایی برای پیش‌بینی رفتار لوله‌های کامپوزیتی، تحت بارگذاری جانبی می‌باشد.
