@article { author = {}, title = {The first page}, journal = {Journal of Science and Technology of Composites}, volume = {7}, number = {2}, pages = {-}, year = {2020}, publisher = {Iran University of Science and Technology}, issn = {2383-3823}, eissn = {}, doi = {}, abstract = {}, keywords = {}, title_fa = {شناسه این شماره نشریه علوم و فناوری کامپوزیت}, abstract_fa = {}, keywords_fa = {}, url = {https://jstc.iust.ac.ir/article_46362.html}, eprint = {https://jstc.iust.ac.ir/article_46362_5eade33c33c01856eb815931906fae55.pdf} } @article { author = {Pouria Azami-Googarchin, Pouria and Rahimi, Gholam-hossein and Gazor, Mohammad Sajad}, title = {Experimental Prediction of Buckling Load of Rectangular composite Plate with through-the-width Delamination using Nondestructive Vibration Correlation Technique}, journal = {Journal of Science and Technology of Composites}, volume = {7}, number = {2}, pages = {813-822}, year = {2020}, publisher = {Iran University of Science and Technology}, issn = {2383-3823}, eissn = {}, doi = {10.22068/jstc.2019.99583.1500}, abstract = {One of the most important analysis during designing composite structures is its stability under compressive loads or buckling behavior analysis. Vibration correlation technique is one of the most accurate method to determine buckling load of structures non-destructively. The vibration correlation technique is a non-destructive method based on a modal analysis which predicts the buckling load of the structure by means of measuring the natural frequencies under different loads. One of the most common damages occurring to composites during manufacturing or in-service is debonding between layers known as delamination. Consequently, investigation of buckling of delaminated structures is in a great importance and in this study has tried to cover this issue experimentally using non-destructive vibration correlation technique and comparing its results with common destructive buckling tests. In fact, this paper investigates applicability of applying VCT on damaged structures. In order to reach to this goal, rectangular composite plates with through-the-width delamination using VARTM process has been fabricated. The buckling load of each specimen was determined using common destructive buckling test. Consequently, In order to measure the natural frequencies at different loadings, experimental modal analysis was conducted. The results show that the vibration correlation technique has a very good accuracy in determining the buckling load of the delaminated composite plate and the difference percentage between destructive tests results and the non-destructive vibration correlation technique results which is less than 8% approves it.}, keywords = {Buckling,Vibration correlation technique,Composite plate,Delamination}, title_fa = {پیش‌بینی تجربی بار کمانش ورق کامپوزیتی مستطیلی چندلایه دارای تورق درعرض با استفاده از رهیافت همبستگی ارتعاشی}, abstract_fa = {ازجمله پراهمیت‌ترین تحلیل‌هایی که در زمان طراحی سازه‌های کامپوزیتی صورت می‌گیرد، تحلیل پایداری آن‌ها تحت بارمحوری یا تحلیل رفتار کمانشی است. روش همبستگی ارتعاشی از دقیق‌ترین روش‌های تعیین بار کمانش سازه به صورت غیرمخرب است. روش همبستگی ارتعاشی یک روش غیرمخرب مبتنی بر تحلیل مودال است که با اندازه‌گیری فرکانس‌های طبیعی سازه تحت بارهای مختلف محوری به پیش‌بینی بار کمانش سازه می‌پردازد. یکی از متداول‌ترین آسیب‌هایی که در زمان ساخت و یا در زمان سرویس ممکن است به سراغ کامپوزیت‌ها بیاید، لایه‌لایه شدگی این مواد بوده، که با عنوان تورّق مطرح می‌گردد. بنابراین بررسی کمانش سازه‌های مرکب دارای آسیب تورّق از اهمیت بالایی برخوردار است که در این مطالعه سعی شده است که به بررسی تجربی این پدیده‌ به کمک روش‌ غیر مخرب همبستگی ارتعاشی و مقایسه آن با نتایج آزمون مخرب کمانش، به‌صورت تجربی، پرداخته شود. در واقع، این مقاله قابلیت اعمال روش همبستگی ارتعاشی بر سازه‌های دارای آسیب را بررسی می‌کند. برای رسیدن به این هدف ورق‌های کامپوزیتی مستطلیی دارای تورق سرتاسری در عرض به کمک روش تزریق رزین به قالب به کمک خلا ساخته شد. هریک از نمونه‌ها تحت آزمون کمانش مخرب قرار گرفت. سپس به منظور بررسی کارایی روش همبستگی ارتعاشی، آزمون مودال تجربی به منظور تعیین فرکانس طبیعی سازه در بارهای فشاری مختلف انجام گرفت. نتایج نشانگر آن اند که روش همبستگی ارتعاشی دقت بسیار خوبی در تعیین بار کمانش ورق کامپوزیتی دارای تورق داشته و درصد اختلاف کمتر از 8 درصد میان نتایج آزمون مخرب و روش غیرمخرب همبستگی ارتعاشی دال این موضوع است}, keywords_fa = {کمانش,روش همبستگی ارتعاشی,ورق کامپوزیت,تورق}, url = {https://jstc.iust.ac.ir/article_36096.html}, eprint = {https://jstc.iust.ac.ir/article_36096_af95e5b313bd706460b7dd472f493b41.pdf} } @article { author = {Kadkhodaee, Mahdi and Abdollah-zadeh, Amir and Assadi, Hamid and Seraj, Rajab Ali}, title = {Investigation of tribological properties of Zn/ZnO nanocomposite targets produced by cold spray process}, journal = {Journal of Science and Technology of Composites}, volume = {7}, number = {2}, pages = {823-832}, year = {2020}, publisher = {Iran University of Science and Technology}, issn = {2383-3823}, eissn = {}, doi = {10.22068/jstc.2019.105533.1531}, abstract = {The purpose of this study is to produce Zn/ZnO Nanocomposite coatings using cold spray process for sputtering targets applications. Nanocomposite powders were synthesized with different weight percentages of 25, 50 and 75 of ZnO nanoparticles using mechanical milling process. The feedstock was sprayed on pure copper substrates using nitrogen gas at a constant temperature of 150 °C, pressure of 15 bar and the stand-off distance of 35 mm. The morphology of composite powders was studied using transmiton electron microscopy; and the wear surface, microstructure and wear debris were studied using scanning electron microscopy. The effect of different values of ZnO nanoparticles on the wear behavior, adhesion strength and surface roughness of the coatings were studied. The coatings are evaluated by scanning electron microscopy, optical microscopy, three‐point bending tests, roughness analysis. The results showed that by increasing the nanoparticles, due to breaking and crushing of powders, as well as the lack of proper bonding of the ZnO particles to the substrate, the friction coefficient decreases and then increases with decreasing the surface roughness of the coldsprayed surface, While the adhesion strength, first increases and then decreases. It was also found that increasing the ceramic particles, change the mechanism of adhesive wear to abrasive wear.}, keywords = {Cold spray,Zn/ZnO Nanocomposite,Tribological Properties,Adhesion Strength,Surface roughness}, title_fa = {بررسی خواص تریبولوژیکی تارگت‌های نانوکامپوزیتی روی/نانواکسیدروی تولیدشده با فرآیند پاشش‌سرد}, abstract_fa = {در این پژوهش پوشش‌های نانوکامپوزیتی روی/اکسیدروی به‌عنوان تارگت‌های کندوپاش با استفاده از فرآیند پاشش‌سرد، تولید شد. پودرهای نانوکامپوزیتی با درصدهای وزنی مختلف 25، 50 و 75 از نانوذرات اکسیدروی با استفاده از فرآیند آسیاکاری مکانیکی، تولید شده و با سامانه پاشش سرد، در فشار 15 بار گاز نیتروژن و دمای 150 درجه‌سانتیگراد، از فاصله 35 میلی‌متری بر بسترهایی از مس خالص پاشیده شد. موروفولوژی پودرهای کامپوزیتی با استفاده از میکروسکوپ الکترونی عبوری، و سطح سایش، ریزساختار ایجادشده و براده‌های سایش، با استفاده از میکروسکوپ‌ الکترونی روبشی مطالعه شد. اثر افزایش درصدوزنی نانوذرات اکسیدروی بر میزان مقاومت به سایش پوشش‌ها، استحکام چسبندگی و زبری سطح، مورد بررسی قرار گرفت. استحکام چسبندگی پوشش‌ها، با استفاده از آزمون خمش سه‌نقطه‌ای و زبری سطح پوشش‌ها، با بهره‌گیری از دستگاه زبری‌سنج بررسی شد. نتایج نشان داد که با افزایش میزان نانوذرات، به‌دلیل شکستن و خرد شدن ذرات بزرگ‌تر و همچنین عدم اتصال مناسب ذرات سخت تقویت کننده با زمینه، ضمن کاهش زبری سطح، میزان ضریب اصطکاک، ابتدا کاهش و سپس افزایش می‌یابد؛ در حالی‌که استحکام چسبندگی، ابتدا با افزایش و سپس با کاهش روبروست. همچنین مشخص شد به‌دلیل افزایش ذرات سرامیکی، مکانیزم سایش، از حالت سایش چسبان به‌حالت سایش خراشان تغییر می‌کند.}, keywords_fa = {پاشش سرد,نانوکامپوزیت Zn/ZnO,خواص تریبولوژیکی,استحکام چسبندگی,زبری‌سنجی}, url = {https://jstc.iust.ac.ir/article_44755.html}, eprint = {https://jstc.iust.ac.ir/article_44755_ceed15f7abcbcd94bae1763cdb4a7855.pdf} } @article { author = {Nakhaei, Mohammad Reza and Naderi, Ghasem and Ebrahimpour, Ali}, title = {Mathematical modeling of mechanical properties of PA6/NBR/Clay Nanocomposites Fabrication using the Thermal Friction Stirs Processing}, journal = {Journal of Science and Technology of Composites}, volume = {7}, number = {2}, pages = {833-842}, year = {2020}, publisher = {Iran University of Science and Technology}, issn = {2383-3823}, eissn = {}, doi = {10.22068/jstc.2020.112864.1582}, abstract = {Two phases nanocomposite based polyamide 6/nitrile butadiene rubber reinforced by nano clay has gained wide application in various industries. Since friction stir processing is one of the fabricating methods for nanocomposites, in this paper, the response surface methodology (RSM) was used to investigate the effect of rotational speed, traverse speed and shoulder temperature on the tensile and impact strength. At first, a number of trail runs were performed in order to determine the limits of the process parameters. Analysis of variance was used to investigate the process parameters and mathematical models. Comparison of the results of these methods with experimental results indicated that RSM results had a lower percentage of error. Using a mathematical model, the effect of the mentioned parameters on tensile and impact strength was investigated to obtain optimum conditions. Results indicated that with an increase in rotational speed tensile strength and impact strength increased. With increase in traverse speed, tensile strength and impact strength decreased. Simultaneous optimization of the input parameters for maximization of the output responses led to a tensile strength of 31.3MPa and impact strength of 70.3 j/m was achieved at the rotational speed of 1200 rpm, traverse speed of 20 mm/min and shoulder temperature of 125 °C.}, keywords = {Two-phase nanocomposite,Polyamide 6/Elastomer,Response surface methodology,Tensile strength,Impact strength}, title_fa = {مدلسازی ریاضی خواص مکانیکی نانو کامپوزیت PA6/NBR/Clay تولید شده با فرایند اصطکاکی و اغتشاشی حرارتی}, abstract_fa = {نانو کامپوزیت های دوفازی پایه پلی آمید 6 / لاستیک آکریلونیتریل بوتادین تقویت شده با نانو ذرات خاک رس کاربردهای وسیعی در صنایع مختلف پیدا نموده اند. نظر به اینکه فرایند اصطکاکی و اغتشاشی یکی از روش‌های تولید نانو کامپوزیت ها می باشد، در این مقاله با استفاده از روش پاسخ سطح تاثیر پارامترهای سرعت دورانی، سرعت پیشروی و دمای شولدر بر استحکام کششی و ضربه این مواد بررسی گردید. ابتدا با چند آزمایش محدوده پارامترها مشخص شد و با استفاده از جدول آنالیز واریانس، تاثیر پارامترها و مدل‌های ریاضی مورد بررسی قرار گرفت. مقایسه نتایج روش سطح پاسخ با نتایج تجربی نشان داد که نتایج بدست آمده از درصد خطای کمی برخوردار است. سپس با استفاده از مدل ریاضی تاثیر پارامترهای مذکور بر استحکام کششی و ضربه بررسی شد تا شرایط بهینه بدست آورده شود. نتایج نشان داد با افزایش سرعت دورانی استحکام کششی و استحکام ضربه افزایش می‌یابد. با افزایش سرعت پیشروی استحکام کششی و استحکام ضربه کاهش می یابد. همچنین بهینه هم زمان پارامترهای ورودی جهت بیشینه نمودن پاسخ های خروجی منجر به استحکام کششی 31.3 مگا پاسکال و استحکام ضربه 70.7 ژول بر متر شد که در سرعت دورانی1200 دور بر دقیقه، سرعت پیشروی 20 میلی متر بر دقیقه ، دمای شولدر 125 درجه سانتی گراد بدست آمد.}, keywords_fa = {نانوکامپوزیت دوفازی,پلی آمید 6 / لاستیک,روش پاسخ سطح,استحکام کششی,استحکام ضربه}, url = {https://jstc.iust.ac.ir/article_44756.html}, eprint = {https://jstc.iust.ac.ir/article_44756_b999996ad8cb3a2ce01a26ce7e5b9855.pdf} } @article { author = {Hosseini Kordkheili, Seyed Ali and Velayati, Hamed Reza}, title = {An Experimental Investigation on the Effect of 3-D Stresses at Free Edges on the Failure of Composite Laminates under Distributed Lateral Load}, journal = {Journal of Science and Technology of Composites}, volume = {7}, number = {2}, pages = {843-854}, year = {2020}, publisher = {Iran University of Science and Technology}, issn = {2383-3823}, eissn = {}, doi = {10.22068/jstc.2020.112997.1584}, abstract = {Rapid increase in interlaminar and normal stresses of composite laminates with different lamina fiber directions at their free edges is known as “Free Edge Effect”. Normally three dimensional elasticity solution methods are required to analyze such plates. Kantrovitch method is one of these analytical techniques. In this method displacement field is initially assumed to be a sum of multiplication of single variable functions and then the differential equations are solved in one of the unknowns coordinate direction. The results from this solution are then implemented for next step to find known functions for other directions. The process will repeat until getting convergency. In this paper the basic concepts of the required theory are firstly introduced. The problem is then solved and results are verified with those available in the literature works. In the second main part of the paper, a test setup is introduced which is used to test various composite laminates to validate the theory results for failure prediction. Comparing failure load results are shown that there is a good agreement between the results from the analytical and experimental methods.}, keywords = {Kantrovich Method,Free Edge Effect,Composite laminate,Experimental Validation}, title_fa = {بررسی تجربی نقش تنش های سه بعدی در لبه های آزاد در خرابی چند لایه‌های کامپوزیتی تحت بار گسترده جانبی}, abstract_fa = {ایجاد و رشد ناگهانی تنش های برشی و عمود بر سطح بین لایه ای، در نزدیکی لبه های آزاد چندلایه کامپوزیتی که دارای لایه چینی با زوایای الیاف متفاوت است، با عنوان "اثر لبه" شناخته می شود. روش کانترویچ به عنوان یکی از فنون حل تحلیلی سه بعدی است که علاوه بر اینکه در حل مسائل الاستیسیته مورد استفاده قرار گرفته، اخیرا برای حل معادلات الاستیسیته سه بعدی چندلایه های کامپوزیتی نیز معرفی شده است. در این روش، ابتدا میدان جابجایی به صورت یک سری از حاصل ضرب توابعی تک متغیره فرض می شود. سپس با حل معادلات دیفرانسیل در یک راستای مجهول و تکرار همین روال برای دیگر راستاها، با فرض جواب به دست آمده در راستای قبلی، و با یک یا چندین تکرار محدود، مسئله حل می شود. آنچه در این تحقیق به آن پرداخته شده است در مرحله اول تهیه برنامه ای محاسباتی برای حل تئوری مسئله ورق کامپوزیتی ضخیم تحت بار گسترده عرضی بر مبنای روش کانترویچ است که نتایج آن با تحقیقات قبلی صحت سنجی شده است. در مرحله دوم که هدف اصلی از این تحقیق در آن نهفته است، آزمایش هایی برای صحه گذاری و محک زدن دقت ابزار حل تئوری در پیش بینی خرابی بر روی یک ورق کامپوزیتی با لایه چینی های گوناگون اجرا شده است. با به کار بستن معیارهای شکست متناسب و مدل کاهش خواص ماده، نشان داده شده است که پیش بینی حل تئوری توانسته زمان و موقعیت شکست را با دقت خوبی نمایش دهد.}, keywords_fa = {کانترویچ,اثر لبه,چندلایه کامپوزیتی,صحه گذاری تجربی}, url = {https://jstc.iust.ac.ir/article_44757.html}, eprint = {https://jstc.iust.ac.ir/article_44757_de0ad051250e7ada8a10f37440089528.pdf} } @article { author = {Heidari-Rarani, Mohammad and Sadeghi, Parisa and Ezati, Niloofar}, title = {Effect of processing parameters on tensile properties of FDM 3D printed of PLA specimens}, journal = {Journal of Science and Technology of Composites}, volume = {7}, number = {2}, pages = {855-862}, year = {2020}, publisher = {Iran University of Science and Technology}, issn = {2383-3823}, eissn = {}, doi = {10.22068/jstc.2019.113745.1589}, abstract = {Fused Depositional Modeling (FDM) is one of the common methods for 3D printing of polymers, which is expanding in various industrial applications and engineering applications due to its ability to make complex parts. The mechanical properties of 3D printed parts strongly depend on the correct selection of processing parameters. In this study, the effect of three important parameters such as infill density, printing speed and layer thickness are investigated on the tensile properties of PLA specimens. To this end, standard specimens with four infill densities of 20%, 40%, 60% and 80%, two speeds of 20 mm/s and 40 mm/s, and two thicknesses of 0.1 mm and 0.2 mm are printed and tested under quasi-static tensile test. In all printed specimens, the print angle is assumed ±45°. Experimental results showed that the increase of infill density up to 60% has significant increase on the modulus of elasticity, ultimate strength, and failure strain. But at infill density of 80% with the highest stiffness to weight and strength to weight ratios, the failure strain has decreased up to 31.9% in comparison to infill density of 60%. Reducing printing speed from 40 mm/s to 20 mm/s causes the increase of stiffness, ultimate strength and failure strain up to 7.8%, 9.7% and 1.6%, respectively. Moreover, it is observed by reducing the layer thickness from 0.2 mm to 0.1 mm, modulus of elasticity increases 18.7% and failure strain decreases 53.4%.}, keywords = {Additive manufacturing,3D printing,Fused Deposition Modelling (FDM),tensile properties}, title_fa = {مطالعه تجربی تاثیر پارامترهای مختلف ساخت بر خواص کششی نمونه‌های PLA چاپ‌شده به روش مدل‌سازی رسوب ذوب‌شده}, abstract_fa = {مدل‌سازی رسوب ذوب‌شده یکی از روش‌های رایج چاپ سه‌بعدی قطعات پلیمری است که به دلیل توانایی آن برای ساخت قطعات پیچیده کاربردی استفاده از آن در حوزه‌های مختلف صنعتی و کاربردهای مهندسی در حال گسترش است. خواص مکانیکی قطعات تولید شده با این روش به شدت به انتخاب صحیح پارامترهای ساخت بستگی دارد. در این تحقیق، اثر سه پارامتر مهم ساخت از قبیل چگالی پرشدن شبکه‌ی داخلی، سرعت چاپ و ضخامت لایه‌ها بر خواص کششی نمونه‌‌های پرینت شده با PLA مورد بررسی قرار گرفته است. به این منظور نمونه‌های استاندارد با چهار چگالی شبکه داخلی 20، 40، 60 و 80 درصد، دو سرعت چاپ 20 mm/s و 40 mm/s و دو ضخامت لایه 0.1mm و 0.2mm چاپ شده و تحت آزمون کشش شبه‌استاتیک قرار گرفتند. در تمام قطعات چاپ شده، زاویه پرینت شبکه داخلی 45± درجه فرض شده است. نتایج تجربی نشان می‌دهند افزایش چگالی پرشدن شبکه‌ی داخلی تا 60 درصد افزایش قابل ملاحظه‌ای بر روی مدول الاستیسیته، استحکام نهایی و کرنش شکست دارد. اما در چگالی 80 درصد، علی‌رغم داشتن بیشترین نسبت سفتی/وزن و استحکام/وزن، کرنش شکست در مقایسه با نمونه با چگالی 60 درصد 31.9 درصد کاهش داشته است. کاهش سرعت چاپ از 40 mm/s به 20 mm/s منجر به افزایش سفتی، استحکام نهایی و کرنش شکست به ترتیب 7.8 درصد، 9.7 درصد و 1.6 درصد شده است. همچنین مشاهده شد که با کاهش ضخامت لایه از 0.2mm به 0.1mm به ازای افزایش 5.4 درصدی وزن، مدول الاستیسیته 18.7 درصد افزایش و کرنش شکست 53.4 درصد کاهش می‌یابد.}, keywords_fa = {ساخت افزایشی,چاپ سه‌بعدی,مدل‌سازی رسوب ذوب‌شده,خواص کششی}, url = {https://jstc.iust.ac.ir/article_38428.html}, eprint = {https://jstc.iust.ac.ir/article_38428_d295d3b8995cc2ff85dc9a4e6f55cd84.pdf} } @article { author = {Heidari-shahmaleki, Ehsan and Zeinedini, Afshin}, title = {Application of cotton/epoxy laminated composites to fabricate the uni- and bi-‎directional cosine corrugated cores sandwich panels ‎}, journal = {Journal of Science and Technology of Composites}, volume = {7}, number = {2}, pages = {863-872}, year = {2020}, publisher = {Iran University of Science and Technology}, issn = {2383-3823}, eissn = {}, doi = {10.22068/jstc.2020.113750.1590}, abstract = {Polymer matrix laminated ‎composites reinforced by long ‎fibers have many applications due ‎to their appropriate properties. On ‎the other hand, some environmental ‎dangers of artificial fibers in ‎composites have led researchers to ‎consider the possibility of using a ‎variety of natural and renewable ‎fibers in the fabrication of ‎polymeric composites. Sandwich ‎panels are one of the most ‎important structures in different ‎industries. In the present study, the ‎cotton plant fiber and epoxy resin ‎were used to manufacture the core ‎and skins of sandwich panels. ‎Nowadays, uni-directional ‎corrugated cores are widely used in ‎the construction of sandwich ‎structures. In this study, a bi-‎directional corrugated core was ‎proposed to fabricate the sandwich ‎panels made of laminated ‎composites reinforced by natural ‎fibers. Moreover, in order to ‎evaluate the effect of core ‎arrangement, different types of uni-‎directional corrugated cores ‎including longitudinal or transverse ‎with arch upward or downward ‎were considered. Additive ‎manufacturing technology was used ‎to make the core molds. The ‎sandwich panels were subjected to ‎three-point bending loading. ‎Experimental results showed that ‎the sandwich panels with bi-‎directional corrugated core under ‎flexural loading had significant ‎mechanical properties compared to ‎the sandwich panels with uni-‎directional corrugated core. In ‎addition, the results obtained from ‎this study were compared with the ‎corresponding sandwich panels ‎made using glass/epoxy laminated ‎composites. It was found that the ‎flexural properties of the ‎cotton/epoxy sandwich panels were ‎acceptable in comparison with ‎glass/epoxy sandwich panels.‎}, keywords = {Laminated composites,Natural fibers,‎Sandwich panels,Additive manufacturing,‎Corrugated core}, title_fa = {استفاده از کامپوزیت‌های لایه‌ای پنبه/اپوکسی برای ساخت ساندویچ پنل‌ها با هسته موجی ‏کسینوسی یکطرفه و دو طرفه}, abstract_fa = {کامپوزیت‌های لایه‌ای زمینه ‏پلیمری تقویت‌شده با الیاف بلند به ‏علت خصوصیات مناسب کاربردهای ‏بسیار زیادی دارند. از طرف دیگر، ‏برخی خطرات زیست محیطی الیاف ‏مصنوعی در کامپوزیت‌ها، محققان ‏را بر آن داشته تا امکان استفاده از ‏انواع الیاف طبیعی و تجدیدپذیر در ‏ساخت کامپوزیت‌های زمینه ‏پلیمری مورد بررسی قرار گیرد. ‏ساندویچ پنل‌ها از جمله مهمترین ‏ساختارها در صنایع مختلف بشمار ‏می‌روند. در تحقیق حاضر، الیاف ‏گیاهی پنبه و رزین اپوکسی، برای ‏ساخت هسته و پوسته‌های ساندویچ ‏پنل‌ها استفاده شد. امروزه، ‏هسته‌های موجی یک طرفه به وفور ‏در ساخت سازه‌های ساندویچی ‏مورد استفاده قرار می‌گیرند. در این ‏پژوهش، هسته موجی دو طرفه ‏برای ساخت ساندویچ پنل‌های ‏کامپوزیتی تقویت شده با الیاف ‏طبیعی پیشنهاد گردید. به‌ علاوه، ‏برای ارزیابی اثر نوع راستا، انواع ‏مختلفی از هسته‌های موجی یک ‏طرفه شامل عرضی یا طولی با ‏کمان رو به بالا یا پایین در نظر ‏گرفته شدند. برای ساخت قالب ‏هسته‌های موجی، فناوری ساخت ‏افزایشی مورد استفاده قرار گرفت. ‏ساندویچ پنل‌ها تحت بارگذاری ‏خمش سه نقطه قرار گرفتند. نتایج ‏تجربی نشان دادند که ساندویچ ‏پنل‌ها با هسته موجی دو طرفه ‏تحت بارگذاری خمشی نسبت به ‏ساندویچ پنل‌ها با هسته یک طرفه ‏خواص مکانیکی قابل توجهی دارد. ‏به علاوه، نتایج بدست آمده در این ‏تحقیق با ساندویچ پنل‌های متناظر ‏که با استفاده از کامپوزیت‌های ‏شیشه/اپوکسی ساخته شده بودند، ‏مقایسه شد. مشاهده گردید که ‏خواص خمشی ساندویچ پنل‌های ‏تقویت شده با الیاف پنبه دارای ‏استحکام قابل قبولی در مقایسه با ‏ساندویچ پنل‌های تقویت شده با ‏الیاف شیشه هستند. ‏}, keywords_fa = {کامپوزیت‌های لایه‌ای,الیاف طبیعی,‏ساندویچ پنل,ساخت افزایشی,هسته ‏موجی شکل ‏}, url = {https://jstc.iust.ac.ir/article_44758.html}, eprint = {https://jstc.iust.ac.ir/article_44758_14b55e056258434feacff422776ccec0.pdf} } @article { author = {Ghasemi, Fatemeh and Moazami-Goudarzi, Mohammad and Najafi, Hamidreza}, title = {Enhanced wear resistance of pure tin by addition of bronze and Fe-C reinforcing particles}, journal = {Journal of Science and Technology of Composites}, volume = {7}, number = {2}, pages = {873-880}, year = {2020}, publisher = {Iran University of Science and Technology}, issn = {2383-3823}, eissn = {}, doi = {10.22068/jstc.2020.114732.1592}, abstract = {Wear resistance enhancement of tin by composite production through powder metallurgy was investigated in the present study. To this end, 10 vol% bronze or cast iron (Fe-C) particles were incorporated within a tin matrix via pressing and extrusion. The produced materials were evaluated by comparing their density, microstructure, hardness and wear resistance. Relative densities of extruded samples were more than 99% of the theoretical value. Homogeneous distribution of reinforcing particles in the matrix was revealed by optical microscopy. The introduction of bronze and Fe-C powders within the tin matrix were accompanied by 8 and 15% increase in hardness value together with 51 and 40% decrease in wear loss, respectively. On the other hand, the least friction coefficient (0.37) obtained from the sample containing Fe-C particles worn under 3 N applied load. In addition, the frictional behavior of pure tin showed a more stable trace with the addition of reinforcing particles. While an increase in applied load led to an increase in volume loss of both reinforced and unreinforced tin, it only resulted in a reduction in friction coefficient in the composite specimens. This reduction was considerable especially for the tin matrix composites reinforced with cast iron where a higher amount of graphite particles was smeared out on the wear surface due to the increased normal load. Microscopic study of the worn surfaces together with EDS analysis showed that oxidative wear was active during sliding wear of pure tin and its composites.}, keywords = {Tin-matrix Composites,Microstructure,wear behavior,Friction coefficient}, title_fa = {بهبود مقاومت به سایش قلع خالص با افزودن ذرات تقویت کننده برنز و چدن}, abstract_fa = {بهبود مقاومت سایشی قلع به‌کمک کامپوزیت‌سازی با روش متالورژی پودر در این پژوهش بررسی شده است. برای این کار، 10 درصد حجمی برنز و چدن از طریق فرآیند پرس و اکستروژن به زمینه قلع اضافه شدند. چگالی، ریزساختار، سختی و مقاومت به سایش (تحت بارهای اعمالی 1 و 3 نیوتن به روش پین بر دیسک) مواد تولید شده، مطالعه شد. چگالی نسبی نمونه‌های اکسترود شده بیشتر از 99 درصد مقدار تئوری اندازه‌گیری شد. مطالعات ریزساختاری نمونه‌های کامپوزیتی نشان داد که ذرات تقویت کننده به خوبی درون زمینه قلع توزیع شده‌اند. افزودن ذرات برنز و چدن به قلع خالص موجب افزایش سختی به ترتیب به مقدار 8 و 15 درصد و کاهش حجم از دست رفته به میزان 51 و 40 درصد (درنیروی نرمال 1 نیوتن) شد. کمترین ضریب اصطکاک در آزمون سایش کامپوزیت قلع-چدن در نیروی اعمالی 3 نیوتن (برابر با 0.37) حاصل شد. علاوه بر این، نقش موثر ذرات برنز و به خصوص چدن در کاهش نوسانات اصطکاکی و پایدار شدن اصطکاک نشان داده شد. اگرچه در تمامی نمونه‌ها با افزایش مقدار بار اعمالی، مقدار حجم از دست رفته افزایش یافت اما این تغییر فقط در نمونه های کامپوزیتی با کاهش ضریب اصطکاک همراه بود. این کاهش در کامپوزیت‌ قلع-چدن به علت حضور گرافیت بیشتر در سطح سایش محسوس‌تر بود. نتایج مطالعه میکروسکوپی سطح سایش به همراه طیف‌سنجی توزیع انرژی (EDS) نشان داد که تشکیل لایه‌های اکسیدی بر روی سطح، مکانیزم کنترل سایش در نمونه‌ها بوده است.}, keywords_fa = {کامپوزیت پایه قلع,ریزساختار,رفتارسایشی,ضریب اصطکاک}, url = {https://jstc.iust.ac.ir/article_44759.html}, eprint = {https://jstc.iust.ac.ir/article_44759_3b91e6a619b20b282d9ef69efcab2374.pdf} } @article { author = {Adli, Alireza and Shelesh-Nezhad, Karim and Khoshravan Azar, Mohammad Reza and Mohammadi-Aghdam, Mohammad}, title = {Experimental and Numerical Studies on the Effect of Hollow Glass Fiber Presence and Orientation on the Tensile Behavior of Epoxy/Glass Fiber Composite}, journal = {Journal of Science and Technology of Composites}, volume = {7}, number = {2}, pages = {881-890}, year = {2020}, publisher = {Iran University of Science and Technology}, issn = {2383-3823}, eissn = {}, doi = {10.22068/jstc.2020.115583.1594}, abstract = {In recent years, numerous investigations have been conducted on self-healing process using vascular network in composites. Since the vascular network in the composites leads to a decrease in virgin tensile properties, it is important to determine the optimal design of the vascular network in order to achieve minimum tensile properties loss. In this research, experimental and numerical studies on the effect of hollow glass fiber (HGF) presence and orientation on tensile behavior in epoxy/glass fiber composite are carried out. The orientations of HGFs were selected at three levels of 0, 45 and 90°, and the distance of HGFs was kept at 200 μm. The experimental results indicated that the presence of blank HGFs in composite lowered the tensile strength. The lowest decrease in tensile strength was observed in the composite containing HGF at angle of 45°. The presence and failure of HGFs in composite specimens were studied using scanning electron microscopy. Next, three-dimensional simulations of composite containing vascular HGF were performed using ABAQUS software and representative volume element (RVE). To simulate the interface of HGFs and epoxy matrix, a combination of cohesive zone and Columb’s friction models was used. A good agreement between FEM and experimental results for tensile strength of different specimens was observed. Next, the healing performance for composite containing self-healing HGFs at angle of 45° was investigated.}, keywords = {"Epoxy-glass composite","Hollow glass fiber","Tensile behavior","simulation"}, title_fa = {مطالعه تجربی و عددی اثر وجود و جهت‌گیری آوندهای شیشه‌ای بر رفتار کششی کامپوزیت اپوکسی-الیاف شیشه}, abstract_fa = {در سالهای اخیر، پژوهش‌های متعددی در زمینه خودترمیمی با استفاده از شبکه‌ آوندی در کامپوزیت‌ها انجام شده است. با توجه به اینکه وجود شبکه آوندی در کامپوزیت‌ها منجر به افت خواص مکانیکی اولیه می‌شود، تعیین طرح بهینه شبکه آوندی برای دستیابی به حداقل افت خواص، اهمیت بسزایی دارد. در این پژوهش، به مطالعه تجربی و عددی اثر وجود و جهت‌گیری آوندهای شیشه‌ای توخالی بر رفتار کششی در کامپوزیت‌ اپوکسی- الیاف شیشه پرداخته شده است. جهت‌گیری آوند‌های شیشه در سه سطح 0، 45 و 90 درجه نسبت به راستای الیاف شیشه تقویت‌کننده، و فاصله آوندها از یکدیگر 200 میکرومتر در نظر گرفته شد. نتایج آزمون‌های تجربی نشان داد که وجود آوندهای شیشه‌ای در کامپوزیت باعث افت خواص کششی می‌شود و کمترین کاهش خواص کششی در نمونه کامپوزیتی حاوی آوندهای شیشه‌ای در راستای 45 درجه است. وجود و شکست آوندهای شیشه‌ای در نمونه‌های کامپوزیتی با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی مطالعه شد. در مرحله بعد، شبیه‌سازی المان محدود سه‌بعدی با استفاده از المان حجمی نماینده، برای نمونه‌های حاوی سیستم آوندی توخالی با جهت‌گیری‌های مختلف با استفاده از نرم‌افزار ABAQUS انجام شد. برای شبیه‌سازی فصل مشترک آوند شیشه‌ای-رزین اپوکسی، از ترکیب همزمان مدل‌های ناحیه چسبان و اصطکاکی کولمب استفاده شد. نتایج شبیه‌سازی نشان دهنده اختلاف جزیی در مقادیر استحکام کششی پیش‌بینی شده با مقادیر تجربی است. در مرحله بعد، عملکرد خودترمیم در کامپوزیت حاوی آوندهای شیشه پرشده با مواد خودترمیم با جهت‌گیری 45 بطور تجربی بررسی شد.}, keywords_fa = {"کامپوزیت اپوکسی-شیشه","آوندهای شیشه‌ای","رفتار کششی","شبیه‌سازی"}, url = {https://jstc.iust.ac.ir/article_44760.html}, eprint = {https://jstc.iust.ac.ir/article_44760_578b5e1d36a0f9642abbfb8ecc0d998a.pdf} } @article { author = {Azizi, Hosna and Eslami-Farsani, Reza}, title = {The effect of modified zirconia nanoparticles on the mechanical response of basalt fibers- epoxy composite under tensile loading}, journal = {Journal of Science and Technology of Composites}, volume = {7}, number = {2}, pages = {891-896}, year = {2020}, publisher = {Iran University of Science and Technology}, issn = {2383-3823}, eissn = {}, doi = {10.22068/jstc.2020.112734.1578}, abstract = {In this study, the effects of nanozirconia on the tensile properties of basalt fibers/epoxy composites was investigated. As a first step, the surface of nanozirconia was modified with a silane coupling agent (3-methoxy silil propyl amine). Fourier transform infrared (FT-IR) spectrum confirmed the reaction mechanism between the silane compound and nanozirconia. Modified nanozirconia with various loadings (0, 1, 3 and 5 wt.%) were added to the epoxy resin via mechanical and ultra-sonication routes and resultant mixtures were utilized to fabricate basalt fibers reinforced composites. Mechanical properties of the composites were investigated under tensile test. The results showed that maximum improvement in tensile strength and modulus, fracture energy and failure strain of basalt fibers-epoxy composites at filler loading 3 wt.% of modified nanozirconia were increased by 76 ,85, 32 and 14 percent, respectively in comparison of composite without nanozirconia. Microscopic examinations revealed that the development of the mechanical properties of composites with the incorporation of modified nanozirconia was due to improvement in the interfacial properties of epoxy and basalt fibers.}, keywords = {Polymer matrix composite,Basalt fibers,Nanozirconia,Surface modification,Mechanical properties}, title_fa = {اثر نانوذرات زیرکونیای اصلاح شده بر عملکرد مکانیکی کامپوزیت‌ اپوکسی- الیاف بازالت تحت بارگذاری کششی}, abstract_fa = {در تحقیق حاضر، تاثیر افزودن نانوذرات زیرکونیا بر رفتار کششی کامپوزیت های زمینه اپوکسی تقویت شده با الیاف بازالت بررسی شد. در گام نخست و به منظور برهم کنش مطلوب تر نانوزیرکونیا با زمینه اپوکسی، اصلاح سطحی آن ها به وسیله عامل سیلانی (تری متوکسی سیلیل پروپیل آمین) صورت گرفت و در ادامه، ایجاد گروه های عاملی روی سطح نانوزیرکونیا با طیف سنجی مادون قرمز (FT-IR) تایید شد. نانوزیرکونیای اصلاح سطحی شده در درصدهای مختلف نسبت به زمینه (0، 1، 3 و 5 درصد وزنی) و از طریق روش های هم زدن مکانیکی و آلتراسونیک در اپوکسی پخش شده و مخلوط های حاصله به عنوان زمینه در ساخت کامپوزیت های تقویت شده با الیاف بازالت استفاده شدند. به منظور بررسی اثر افزودن نانوزیرکونیا بر رفتار مکانیکی کامپوزیت ها، آزمون کشش روی آن ها صورت پذیرفت. نتایج به دست آمده نشان داد که بیش ترین میزان بهبود در خواص استحکام و مدول کششی، قابلیت جذب انرژی و کرنش شکست مربوط به نمونه حاوی 3درصد وزنی نانوزیرکونیا و به ترتیب برابر با مقادیر 76، 85، 32 و 14 درصد بهبود نسبت به نمونه مشابه کامپوزیتی بدون نانوزیرکونیا بوده است. بررسی های میکروسکوپی موید این واقعیت بودند که افزودن نانوذره زیرکونیا در زمینه اپوکسی باعث بهبود خواص فصل مشترک بین الیاف بازالت و زمینه کامپوزیت شده است.}, keywords_fa = {کامپوزیت زمینه پلیمری,الیاف بازالت,نانوزیرکونیا,اصلاح سطحی,خواص مکانیکی}, url = {https://jstc.iust.ac.ir/article_44762.html}, eprint = {https://jstc.iust.ac.ir/article_44762_653ccc83985cbea4ef83d8e7ef4689ab.pdf} } @article { author = {Mahdavinia, Hosna and hatami, shahabeddin and Niknejad, Abbas}, title = {Resistance of Singly-Curved Sandwich Shells with Metal Microlattice Core under Transverse Loading}, journal = {Journal of Science and Technology of Composites}, volume = {7}, number = {2}, pages = {897-906}, year = {2020}, publisher = {Iran University of Science and Technology}, issn = {2383-3823}, eissn = {}, doi = {10.22068/jstc.2020.117153.1606}, abstract = {Microlattices often show a higher strength-to-weight ratio and energy absorption than other porous materials, due to its smart geometry. nowadays basic efforts are made to study mechanical behavior of sandwich structures with microlattice core, in most of the studies, the sandwich geometry is flat. Curved sandwich structure with microlattice core, due to its curved geometry and outstanding advantages of microlattice, can provide a structure with high resistance and efficiency. In the present study, flat and curved sandwich microlattices are simulated by Abaqus software and the structures are analyzed under transvers loading. The results of the analysis for a unit cell are compared with the results of previous studies and the efficiency and accuracy of the present modeling are confirmed. The studied models have different curvature and face-sheets thickness. The results show a slight increase in the face-sheets thickness or curvature yields a significant increase in the resistance of these sandwich structures.}, keywords = {Finite element modeling,Sandwich shell,metal microlattice,truss core,ultralight material}, title_fa = {مقاومت پوسته‌های ساندویچی دارای انحنای یک‌طرفه با هسته‌ی ریزتورینه‌ی فلزی تحت بارگذاری عرضی}, abstract_fa = {ریزتورینه‌ها به علت هندسه‌ی هوشمندانه ی خود، عموماً نسبت استحکام به وزن و جذب انرژی بالاتری نسبت به دیگر مواد متخلخل دارند. لذا امروزه تلاش هایی اساسی برای مطالعه‌ی رفتار مکانیکی ساختارهای ساندویچی با هسته‌ی مواد ریزتورینه در حال انجام است که در اغلب آنها، سازه‌های ساندویچی مورد بررسی، مسطح می‌باشند. ساختار‌ ساندویچی انحنادار با هسته‌ی ریزتورینه، به دلیل هندسه‌ی منحنی‌شکل و مزیت‌های بارز ریزتورینه، دستیابی به ساختاری با مقاومت و کارایی بالا را ممکن می‌سازد. در پژوهش حاضر، ریزتورینه‌ها‌ی ساندویچی مسطح و منحنی‌شکل، تحت بار عرضی به کمک نرم‌افزار آباکوس شبیه‌سازی و تحلیل شده‌اند. نتایج تحلیل برای یک سلول واحد با نتایج تحقیقات گذشته مقایسه شده و کارایی و دقت مدل‌سازی تأیید شده است. مدل‌های مورد مطالعه، دارای مقادیر مختلف انحنا و ضخامت رویه‌ می‌باشند. نتایج این تحقیق نشان می‌دهد با افزایش اندک ضخامت رویه‌ها و یا انحنای آنها، افزایش قابل توجهی در مقاومت این ساختارهای ساندویچی رخ می‌دهد.}, keywords_fa = {مدل‌سازی اجزاء محدود,پوسته‌ی ساندویچی,ریزتورینه‌ی فلزی,هسته‌ی خرپایی,مصالح فوق‌سبک}, url = {https://jstc.iust.ac.ir/article_44763.html}, eprint = {https://jstc.iust.ac.ir/article_44763_fab71de72babeb9a278c13ef28c64e50.pdf} } @article { author = {Minaei, Masoud and Arab Maleki, Vahid}, title = {Developing homotopy perturbation method to investigate the nonlinear vibration of a Porous FG-Beam subjected to the external excitation}, journal = {Journal of Science and Technology of Composites}, volume = {7}, number = {2}, pages = {907-916}, year = {2020}, publisher = {Iran University of Science and Technology}, issn = {2383-3823}, eissn = {}, doi = {10.22068/jstc.2020.116889.1604}, abstract = {In this paper large amplitude vibration analysis of a porous FG-beam rested on a Winkler foundation and subjected to a harmonic loading is analytically investigated. The material properties of the porous FG beam are assumed to vary continuously according to a simple power law. Employing Von Karman’s geometric nonlinearity, implementing the Galerkin’s method and assuming doubly clamped immovable end boundary conditions, the governing nonlinear partial differential equation is reduced to a nonlinear ODE. Because of the large coefficient of the nonlinear term and due to existence of the external harmonic loading effect, none of the traditional perturbation methods leads to a valid solution. So, in order to solve this nonlinear nonhomogenous equation, the modified homotopy perturbation method is developed and it is called developed homotopy perturbation method (DHPM). For validating, the time response results obtained by DHPM and numerical methods are compared for various values of excitation amplitudes and frequencies. The increasing of nonlinear frequency obtained by DHPM with those of existence literature revealed a good agreement with a desired accuracy. Finally, the frequency response curves are presented for different values of volume fraction exponent together with porous volume fraction and the effects of nonlinearities on the frequency response curves are discussed in detail.}, keywords = {Nonlinear Forced Vibration,Porous FG-Beam,Developing Homotopy Perturbation Method,Winkler Foundation}, title_fa = {توسعه روش اغتشاشات- هوموتوپی به منظور بررسی ارتعاشات غیرخطی تیر مدرج تابعی متخلخل تحت بارگذاری خارجی}, abstract_fa = {در مقاله حاضر، ارتعاشات غیرخطی عرضی با دامنه بزرگ تیر مدرج تابعی متخلخل واقع بر بستر وینکلر تحت بارگذاری خارجی به صورت تحلیلی مورد مطالعه قرار داده می‌شود. خواص تیر مدرج تابعی متخلخل مطابق با قانون توانی به طور پیوسته در سطح مقطع تیر تغییر می‌کند. معادله دیفرانسیل حاکم بر حرکت تیر اولر- برنولی با بکارگیری اصل هامیلتون و با فرض غیرخطینگی ون کارمن به دست می‌آید. با اعمال روش گالرکین و با درنظر گرفتن شرایط مرزی دو سر گیردار غیرمتحرک، همچنین با فرض بار خارجی یکنواخت خارجی، معادله دیفرانسیل با مشتقات جزئی، تبدیل به معادله دیفرانسیل معمولی می‌شود. به دلیل بزرگ بودن ضریب جمله غیرخطی و نیز به دلیل ناهمگن بودن معادله غیرخطی حاصل، روش‌های کلاسیک اغتشاشات قادر به حل مساله نمی-باشند. به منظور حل، روش اغتشاشات- هوموتوپی اصلاح‌شده، توسعه داده می‌شود. در ادامه برای صحه‌گذاری، نتایج پاسخ زمانی به دست آمده از روش اغتشاشات- هوموتوپی توسعه‌یافته با نتایج عددی به ازای دامنه‌ها و فرکانس-های تحریک مختلف، مقایسه می-شود. همچنین نتایج به دست آمده برای مقدار افزایش فرکانس غیرخطی تیر مدرج تابعی متخلخل دوسرگیردار با روش حاضر و روش-های موجود در ادبیات فن مورد مقایسه قرار می‌گیرد. مقایسه نتایج نشان می-دهد که روش ارائه شده از دقت بسیار خوبی برخوردار است. در نهایت، منحنی‌های پاسخ فرکانسی تیر به ازای مقادیر مختلف شاخص توانی کسر حجمی و نیز کسر حجمی تخلخل، ارائه شده و مورد بررسی قرار می‌گیرد.}, keywords_fa = {ارتعاشات غیرخطی اجباری,تیر مدرج تابعی متخلخل,توسعه روش اغتشاشات-هوموتوپی,بستر وینکلر}, url = {https://jstc.iust.ac.ir/article_44764.html}, eprint = {https://jstc.iust.ac.ir/article_44764_9029077ea78f6c909b25d0f46d6e2f35.pdf} } @article { author = {Amiri - Moghaddam, Afshin and Kalantar, Mehdi and Hasani, Saeed}, title = {An investigation on the effect of atmosphere, degree of compacting, heating rate, and presence of diluent on the mechanism of evolutions occurred in the Al+B2O3+Si+WO3 aluminothermic System}, journal = {Journal of Science and Technology of Composites}, volume = {7}, number = {2}, pages = {917-930}, year = {2020}, publisher = {Iran University of Science and Technology}, issn = {2383-3823}, eissn = {}, doi = {10.22068/jstc.2020.117435.1608}, abstract = {In this study, the effect of various parameters including degree of compacting, heating rate, atmosphere, and diluent additive was investigated on the thermal analysis curves and phases formed in the Al+B2O3+Si+WO3 aluminothermic system in order to production of a hybrid composite powder of Al2O3-WxBy-WxSiy. The results showed that the change of atmosphere from argon to air limits the formation of tungsten silicide ‎and boride phases and then increases the temperature of formation of these phases. However, the argon atmosphere facilitates the formation of the mullite phase. Higher degree of compaction can improve the kinetic of for aluminothermic combustion reactions and thereby not only can decrease the temperature range of formation tungsten silicide ‎and borid but also limits the volume fraction of mullite phase. Furthermore, an increase in the heating rate from 20 to 100 °C.min-1 shifts the peaks of formation of tungsten silicide ‎and boride to higher temperatures. Also, the presence of ZrO2 as a diluent agent decreases the temperature of combustion process.}, keywords = {Aluminothermic combustion synthesize,Al+B2O3+Si+WO3 system,Phase analysis,Thermal Analysis}, title_fa = {بررسی تاثیر نوع اتمسفر، میزان فشردگی، سرعت حرارت‌دهی و حضور عامل رقیق‌کننده بر مکانیزم تحولات صورت گرفته در سیستم آلومینوترمیک Al+B2O3+Si+WO3}, abstract_fa = {در این پژوهش با استفاده از آزمون‌های آنالیز حرارتی و مطالعات فازشناسی، تاثیر عوامل مختلف تاثیر‌گذار شامل میزان تراکم نمونه، سرعت حرارت-دهی، نوع اتمسفر و افزودنی‌های رقیق‌کننده بر منحنی‌های آنالیز حرارتی و فازهای تشکیل شده در سیستم آلومینوترمیک Al+B2O3+Si+WO3 جهت تولید پودر کامپوزیتی هیبریدی Al2O3-WxBy-WxSiy مورد بررسی قرار گرفت. نتایج بررسی‌ها نشان داد که با تغییر اتمسفر از آرگون به هوا، شکل‌گیری فازهای بورایدی و سیلیسیدی تنگستن با محدودیت روبرو می‌شوند و حداقل دمای لازم برای شکل‌گیری آن‌ها افزایش می‌یابد. این در حالی است که در حضور آرگون قابلیت شکل-گیری فاز مولایت افزایش می‌یابد. همچنین با افزایش تراکم، شرایط سینتیکی بهتری برای واکنش‌های آلومینوترمیک احتراقی فراهم شد و محدوده‌ی دمایی شکل‌گیری فازهای بورایدی و سیلیسیدی تنگستن کاهش یافت و شکل‌گیری فاز مولایت محدود شد. از سوی دیگر، افزایش سرعت حرارت‌دهی از min-1 °C. 20 به 100 شکل‌گیری بورایدها و سیلیسیدهای تنگستن را به تاخیر انداخت اما تمرکز حرارتی بالاتری را به همراه داشت. افزودن زیرکونیا (ZrO2) نیز به عنوان عامل رقیق کننده کاهش دمای احتراق را به همراه داشت.}, keywords_fa = {فرآیند احتراقی آلومینوترمیک,سیستم Al+B2O3+Si+WO3,‌ ترکیب فازی,آنالیز حرارتی}, url = {https://jstc.iust.ac.ir/article_46360.html}, eprint = {https://jstc.iust.ac.ir/article_46360_b74efbaf03840ed15c565f87c57b2ec5.pdf} } @article { author = {Arasteh, Mahsa and Ojaghnezhad, Farzaneh}, title = {Young modulus and longitudinal damping coefficient of the composite copper reinforced by carbon nanotubes}, journal = {Journal of Science and Technology of Composites}, volume = {7}, number = {2}, pages = {931-940}, year = {2020}, publisher = {Iran University of Science and Technology}, issn = {2383-3823}, eissn = {}, doi = {10.22068/jstc.2020.116672.1601}, abstract = {Due to the widespread use of carbon nanotubes in composites with special capabilities, in this study, the elastic constants, Q-factor, and longitudinal damping coefficient of crystalline copper reinforced by carbon nanotubes were examined exploiting molecular dynamics simulation. The effect of temperature and chirality of carbon nanotubes on the above-mentioned parameters was also investigated. The mechanical behavior of the copper composites is considered for two different carbon interatomic potentials Airebo and Tersoff. Additionally, the mechanical characteristics of the composites are pursued in the case of short carbon nanotube fibers, as well. In this work, Young's modulus and Q-factor were determined via the uniaxial stress and forced vibration method, respectively. Subsequently, employing the multi-degree of freedom structural dynamics, the longitudinal damping coefficient was obtained. The results showed that by the addition of the carbon nanotubes to the copper matrix, its Young's modulus and damping coefficient increased. A comparison between armchair, zigzag, and chiral carbon nanotubes of the same diameter and length manifested that the chiral or armchair carbon nanotubes, depending on the employed interatomic potentials, had a more dominant effect on increasing the composite Young's modulus. Moreover, the calculations show that the Q-factor in the reinforced cell was significantly reduced.}, keywords = {Longitudinal damping coefficient,Young's modulus,Q-factor,molecular dynamics}, title_fa = {محاسبه مدول یانگ و ضریب میرایی طولی در کامپوزیت مس تقویت شده با نانو لوله های کربنی}, abstract_fa = {با توجه به استفاده گسترده از نانو لوله های کربنی در ساخت مواد مرکب با قابلیت‌های ویژه، در این مطالعه، ثابت های الاستیک، فاکتور Q و ضریب میرایی طولی بلور مس تقویت ‌شده با نانو لوله‌های کربنی، با استفاده از روش دینامیک مولکولی محاسبه‌ شده است. همچنین اثر دما و کایرالیتی نانو لوله ها‌ی کربنی بر این پارامترها مورد بررسی قرار گرفته است. علاوه بر این، در مدلسازی ها از دو پتانسیل بین اتمی ایربو و ترسوف برای شبیه سازی میان کنش اتم های کربن، استفاده شده و اثر پتانسیل مورد بررسی قرار گرفته است. همچنین، به منظور بررسی اثر طول نانو لوله ها در خواص مکانیکی کامپوزیت، نمونه هایی با طول الیاف کوتاه تر نیز در نظر گرفته شده است. در این مطالعه، مدول یانگ با اعمال تنش تک‌محوری و فاکتور Q با استفاده از روش ارتعاش اجباری محاسبه می شود. سپس، با استفاده از نظریه ضریب میرایی طولی سازه‌های چند درجه آزادی، ضریب میرایی طولی تعیین می شود. نتایج به ‌دست‌ آمده نشان می دهد که افزودن نانو لوله های کربنی به محیط مس بلوری باعث افزایش مدول یانگ و ضریب میرایی کامپوزیت می شود. از بین نانو لوله‌های کربنی آرمچیر، زیگزاگ و کایرال با قطر و طول یکسان، نانو لوله‌ی کربنی کایرال یا آرمچیر بسته به پتانسیل مورد استفاده اثر فزاینده تری بر مدول یانگ ماده مرکب دارد. همچنین، با تقویت بلور مس به ‌وسیله نانو لوله های کربنی، فاکتور Q به طور چشمگیری کاهش می یابد.}, keywords_fa = {ضریب میرایی طولی,مدول یانگ,فاکتور Q,دینامیک مولکولی}, url = {https://jstc.iust.ac.ir/article_44765.html}, eprint = {https://jstc.iust.ac.ir/article_44765_6fd3699d285551dddf45db8ad34256f8.pdf} } @article { author = {Bahrami, Bahador and Ayatollahi, Majid Reza and Beigrezaee, Mohammad Javad}, title = {Strength improvement by mean of adherend notching and adherend taper in the adhesive single lap joints}, journal = {Journal of Science and Technology of Composites}, volume = {7}, number = {2}, pages = {941-948}, year = {2020}, publisher = {Iran University of Science and Technology}, issn = {2383-3823}, eissn = {}, doi = {10.22068/jstc.2020.116795.1602}, abstract = {In this paper, in order to evaluate the strength improvement of adhesive single lap joints (SLJs), two kinds of adherend geometrical modifications were studied numerically and experimentally. Adherend tapering and adherend notching were considered as the SLJ modification approaches. The taper angle was assumed so that the whole overlap length covered by the taper. On the other side, the optimum values for depth, width and distance from overlap ends as the major notch parameters were acquired by using finite element simulation. Then, the simulated SLJs including an unmodified joint and the modified ones with taper and notch were fabricated and experiments were performed on them. The experiments revealed that both adherend tapering and adherend notching modification methods increase the SLJs strength significantly. In addition, the failure loads of the SLJs with taper modification are a bit less than the failure loads of the ones with notch modification. A similar observation was seen in the results of finite element analyses. The finite element analysis and the experimental results showed that both outer notch and taper modification method could increase the strength of the SLJs significantly.}, keywords = {Adhesive single lap joint,Strength improvement,finite element method,experimental method}, title_fa = {مقایسه‌ی بهبود استحکام حاصل از ایجاد شیار در صفحه خارجی چسبنده با پخ‌زدن چسبنده در اتصالات چسبی تک‌لبه‌ای}, abstract_fa = {در این پژوهش، برای ارزیابی بهبود استحکام اتصال چسبی تک‌لبه‌ای دو نوع از تغییر هندسی چسبنده به صورت عددی و آزمایشگاهی مورد مطالعه قرار گرفت. پخ‌زدن چسبنده و ایجاد شیار خارجی در چسبنده به عنوان روش‌هایی برای اصلاح اتصال چسبی تک‌لبه‌ای در نظر گرفته شد. زاویه‌ی پخ در چسبنده به صورتی انتخاب شد که سرتاسر طول همپوشانی توسط پخ پوشش داده شود. از طرف دیگر مقدار بهینه‌ی عمق، پهنا و فاصله از انتهای طول همپوشانی به عنوان متغیرهای اصلی شیار خارجی ایجاد شده در چسبنده توسط مدلسازی-های اجزاءمحدود به دست آمد. سپس، اتصالات چسبی تک‌لبه‌ای شامل اتصال ساده و اتصالات بهبود یافته با روش پخ زدن و ایجاد شیار ساخته و آزمون تجربی گرفته شدند. نتایج آزمایشگاهی نشان می-دهد که هر دو روش پخ‌زدن چسبنده و شیاردار کردن چسبنده، استحکام اتصال چسبی را به طور قابل توجهی افزایش می‌دهند. همچنین بار شکست اتصالاتی که توسط پخ اصلاح شده بودند اندکی از بار شکست اتصالاتی که با شیار بهبود داده شده بودند کمتر بود که نتایج عددی نیز این نکته را نشان می‌دهد. نتایج تحلیل‌های اجزا محدود و تست‌های تجربی صورت گرفته نشان می‌دهد که هر دو روش ایجاد شیار در سطح خارجی چسبنده و پخ زنی چسبنده می-توانند به میزان قابل توجهی استحکام اتصال را بهبود دهند}, keywords_fa = {اتصال چسبی تک‌لبه‌ای,بهبود استحکام,مدلسازی اجزاء محدود,روش آزمایشگاهی,بار شکست}, url = {https://jstc.iust.ac.ir/article_44766.html}, eprint = {https://jstc.iust.ac.ir/article_44766_ac3935bb85cee4f3432a4d9ad48819c6.pdf} } @article { author = {Ghavamaddini, Elahe sadat and Mashreghi, Alireza and Kalantar, Mahdi and Seifoddimi, Amir}, title = {Study of the phase transformations in Al-V2O5 composite fabricated by spark plasma sintering process}, journal = {Journal of Science and Technology of Composites}, volume = {7}, number = {2}, pages = {949-960}, year = {2020}, publisher = {Iran University of Science and Technology}, issn = {2383-3823}, eissn = {}, doi = {10.22068/jstc.2020.108526.1553}, abstract = {In this research, fabrication of an in-situ composite via spark plasma sintering method in an Al-V2O5 system was investigated. For this purpose, the powders of Al and V2O5 with three combination Al-41.94wt%V2O5, Al- 22.93wt%V2O5 and Al-15.78wt%V2O5 were mixed for 2 hours and then compressed and sintered at 550˚C by spark plasma sintering method. To study the temperatures of occurrence of phase changes was used from differential thermal analysis. spark plasma sintering samples with respect to peak reaction temperatures in differential thermal analysis were subjected to heat treatment for 10 minutes at a temperature range from 650 to 1050 ˚C and then cooled inside the furnace to ambient temperature. According to the X ray diffraction results, it was found that the phases of VO, α-Al2O3, Al3V, Al6V, Al11V were formed in the samples. Samples sintered at 650˚C have a highest density. With increasing temperature and percentage of aluminum in the initial powder mixture, the density of the samples decreased due to increase of porosity and cavity. Measured densities were in the range of 2.5 -3 g/cm3. The hardness of the samples was increased by an increase in temperature and decreased by an increase in the percentage of aluminum in the mixture of the initial powder. Hardness of the tested specimens was in the range of 52 to 123 HV.}, keywords = {In-situ composite"," SPS method ",'' powder metallurgy'," Metal matrix composites"}, title_fa = {بررسی استحاله‌های فازی کامپوزیت Al- V2O5 ساخته شده با فرآیند زینتر قوس پلاسما}, abstract_fa = {در این پژوهش تولید کامپوزیت درجا و زینتر شده با قوس پلاسما در سیستم Al-V2O5 مورد مطالعه قرار گرفت. بدین منظور پودرهای Al و V2O5 با سه ترکیب (Al-41.94wt%V2O5)، (:Al-22.93wt%V2O5) و (:Al-15.78wt%V2O5) به مدت دو ساعت آسیاکاری و سپس به کمک قوس پلاسما در دمایC ˚ 550تحت تراکم و زینتر قرار گرفت. جهت بررسی دماهای وقوع تحولات فازی از آنالیز حرارتی افتراقی استفاده شد. نمونه‌های زینتر شده با توجه به دمای پیک واکنش‌ها در آنالیز حرارتی افتراقی، به مدت 10 دقیقه از دمای 650 تا C ˚1050 تحت عملیات حرارتی قرار گرفتند و سپس درون کوره تا دمای محیط سرد شدند. در بررسی‌های پراش اشعه ایکس مشخص شد که در نمونه‌ها فازهایVO, α-Al2O3,Al3V,Al6V و Al11V تشکیل شد؛ نمونه‌های پخت‌شده در C˚ 650 بیشترین چگالی را داشتند. با افزایش دما و همچنین افزایش درصد آلومینیوم در مخلوط پودر اولیه چگالی نمونه‌ها به‌علت افزایش تخلخل و حفره‌ کاهش یافت. چگالی‌های اندازه گیری شده در محدوده 2.5 تا g/cm3 3 بود. سختی نمونه‌ها با افزایش دما افزایش و با افزایش درصد آلومینیوم در مخلوط‌پودراولیه‌کاهش‌یافت. سختی نمونه های مورد آزمایش در محدوده 52 تا 123 HV بود.}, keywords_fa = {کامپوزیت درجا ","متالورژی پودر "," روش SPS",کامپوزیت‌های زمینه فلزی "}, url = {https://jstc.iust.ac.ir/article_44767.html}, eprint = {https://jstc.iust.ac.ir/article_44767_4d0ee568fc1e753f1a7e0755cdd27a28.pdf} } @article { author = {Kohi habibi, Milad and Rafiaei, Seyed Mahdi and Zare, Maryam and Alhaji, Amir}, title = {In–situ synthesis of ZnFe2O4-Ce-doped/Carbon nanofiber composite via electrospinning approach}, journal = {Journal of Science and Technology of Composites}, volume = {7}, number = {2}, pages = {961-968}, year = {2020}, publisher = {Iran University of Science and Technology}, issn = {2383-3823}, eissn = {}, doi = {10.22068/jstc.2020.119540.1622}, abstract = {The purpose of this research was the in-situ synthesis of ZnFe2O4-Ce/ Carbon nanofiber composite using Polyacrylonitrile as the source of polymer via electro spinning technique. The composite was characterized by BET technique, X-ray diffraction (XRD), Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), as well as Scanning electron microscopy (SEM) and Field emission scanning electron microscopy (FESEM). There are many factors such as concentration of solution, flow rate, applied voltage and the distance between nozzle and collector which impact the morphology of synthesis fiber. To investigate about the concentration and its influence on the morphology of fibers, three different solution concentrations including 5, 10 and 12 weight percent of polymer were papered. Microscopic investigations revealed that the concentration of solution has a great influence on the morphology of fibers and at low concentrations, due to the low entanglement of polymer chains the fibers will not be formed and at high concentration continuous fiber with steady morphology will be formed. BET results confirmed the formation of non-porous fiber while the surface area was around 99.333m2/g. In the next step to get carbon nanofiber, stabilization and carbonization heat treatments were carried out on the products followed by evaluation of morphology of the fibers before and after these procedures. Employments of XRD and FTIR analyses proved the formation of zinc ferrite and carbon phases after heat treatment.}, keywords = {"Zinc ferrite","composite","electrospinning","Carbon nanofiber"}, title_fa = {سنتز درجای کامپوزیت فریت روی دوپ شده با سریم/نانوالیاف کربن به روش الکتروریسی}, abstract_fa = {هدف از انجام این پژوهش سنتز درجای کامپوزیت فریت‌ روی دوپ شده باسریم/ نانو الیاف‌کربن به ‌روش الکتروریسی با استفاده از پیش‌ماده پلی‌آکریلونیتریل (PAN) به عنوان پلیمر بوده است. آنالیز‌های XRD, FTIR, BET و هم‌چنین میکروسکوپ‌های ,SEM FESEM برای بررسی ویژگی‎های کامپوزیت سنتزشده مورد استفاده قرار گرفتند. پارامترهای بسیاری از قبیل غلظت محلول، نرخ تغذیه، ولتاژاعمالی و فاصله نازل تا جمع‌کننده بر مورفولوژی الیاف تاثیر می‌گذارند. به‌منظور بررسی غلظت پلیمر در محلول، محلولی در سه درصد وزنی مختلف 5%، 10% و 12% تهیه گردیده و تاثیر غلظت بر مورفولوژی الیاف بررسی گردید. بررسی‌های میکروسکوپی نشان داد که غلظت محلول پلیمری بر روی مورفولوژی الیاف بسیار تاثیرگذار است. نتایج به‌دست آمده نشان داد که در غلظت‌های پایین، الیاف به‌دلیل درهم‌رفتگی کم زنجیره‌های پلیمری تشکیل نخواهند شد و در غلظت‌های بالا الیاف پیوسته با مورفولوژی یکنواخت تشکیل می‌شوند. آنالیز BET تشکیل الیاف غیرمتخلخل را تایید نمود که مساحت سطح به دست آمده از نتایج آن 99.333m2/g بوده است. در مرحله بعد برای به‌دست‌آوردن الیاف‌کربن نمونه تحت عملیات‌‍‌ حرارتی پایدارسازی و کربونیزاسیون قرارگرفت و مورفولوژی الیاف قبل و بعد از عملیات حرارتی توسط میکروسوپ FESEM بررسی گردید.آنالیزهای XRD و FTIR تشکیل فازهای کربن و فریت‌روی (ZnFe2O4) بعد از انجام عملیات حرارتی را نشان دادند.}, keywords_fa = {"فریت روی","کامپوزیت","الکتروریسی","نانوالیاف کربن"}, url = {https://jstc.iust.ac.ir/article_46361.html}, eprint = {https://jstc.iust.ac.ir/article_46361_44972bdec2a36e6f2c6b926e4c04e0c3.pdf} }