دانشگاه علم و صنعت ایران
علوم و فناوری کامپوزیت
2383-3823
3
3
2016
12
01
تحلیل تجربی و عددی ضربه بر روی ورق خمیده دولایه فولاد- پلی اوریا
207
214
FA
احمد
بیدی
دانشجو دکترا، مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران
912032@sapco.com
غلامحسین
لیاقت
استاد، مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران
ghlia530@modares.ac.ir
غلامحسین
رحیمی
استاد، مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران
rahimi-gh@modares.ac.ir
در این تحقیق اثر انحنای دولایه فولاد- پلی اوریا در مقابل بار ضربهای بهصورت عددی و تجربی بررسی شده است. در مدل عددی، ورق تک لایه فولادی و دولایه فولاد- پلی اوریا در 12 شعاع انحنای مختلف تحت اثر بار ضربهای قرار گرفته و تحلیل شده است. برای صحهگذاری روش عددی، از مدل تجربی برای سه انحنا از 12 انحنای مورد نظر استفاده شده است. برخورد بهصورت سقوط آزاد وزنه بوده و ارتفاع پرتاب وزنه 30 سانتیمتر میباشد. نمونه دو لایه از ورق فولادی اس تی 14 و لایه پلیمری از جنس پلی اوریا تشکیل و مورد آزمایش قرار گرفته است. پارامترهای مهمی مانند تغییر شکل ماندگار دولایه و همچنین تغییرات شتاب ضربه زننده در لحظه شروع برخورد تا زمان توقف کامل قطعه اندازهگیری شدهاند. در روش تجربی شتاب ضربه زننده، توسط سنسور شتابسنج اندازهگیری شده و تغییر شکل ماندگار ورق دولایه نیز اندازه گیری شده است. در مدل عددی، تحلیل با استفاده از نرم افزار ال- اس- داینا انجام شده است. نتایج روش تجربی و مدل عددی سازگاری خوبی با یکدیگر داشتهاند لذا نتایج هر دو روش تجربی و عددی تحقیق نشان میدهد با افزایش شعاع انحنای ورق، مقدار حداکثر تغییر شکل ماندگار کاهش یافته ولی شتاب برخورد افزایش مییابد. البته با افزایش بیشتر شعاع ورق (نزدیک شدن رفتار قطعه به ورق مسطح) حداکثر شتاب ضربه زننده و همچنین حداکثر تغییر شکل ماندگار، ثابت میمانند.
کامپوزیت,پلی اوریا,آزمایش سقوط آزاد,تغییر شکل ماندگار,شتاب ضربه
https://jstc.iust.ac.ir/article_19848.html
https://jstc.iust.ac.ir/article_19848_344af6d66c942f4ea416697d16b0fbe5.pdf
دانشگاه علم و صنعت ایران
علوم و فناوری کامپوزیت
2383-3823
3
3
2016
12
01
پیشبینی عمر خستگی چندلایههای کامپوزیتی تحت وضعیت بارگذاری خستگی چندجهته با استفاده از مدل مکانیک خرابی محیطهای پیوسته توسعه یافته
215
224
FA
بیژن
محمدی
0000000183600631
استادیار،دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه علم و صنعت ایران ، تهران، ایران
bijan_mohammadi@iust.ac.ir
بابک
فضلعلی
کارشناسی ارشد،دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران ، ایران
b_fazlali@mecheng.iust.ac.ir
نسبت مقاومت و سفتی به وزن بالا، از مهمترین مزیتهای کامپوزیتها بوده که باعث کاربرد گسترده این مواد در صنایع مختلف شده است. کامپوزیتها بهدلیل وجود مکانیزمهای آسیب مختلف و نرخ متفاوت رشد و تأثیر این مکانیزمها بر یکدیگر نسبت به فلزات دارای پیچیدگی بیشتری میباشد. در این مقاله، بهمنظور پیشبینی عمر خستگی و شبیهسازی افت سفتی در چندلایههای کامپوزیتی تحت بارگذاری خستگی مدلی مبتنی بر مکانیک خرابی محیطهای پیوسته توسعه داده شده است. متغیرهای آسیب برای شبیهسازی افت خواص الاستیک در رزین، الیاف و جهت برشی در نظر گرفته میشوند. ثابتهای مادی در قوانین رشد آسیب رزین، الیاف و جهت برشی، از آزمایشات روی چندلایههای تکجهته ، و چندلایه متعامد قابل استخراج میباشد. بهمنظور ارزیابی مدل در بارگذاری چندجهته، نسبتهای تنش متفاوت و وضعیتهای تنش دلخواه از نتایج تجربی در دسترس بر روی چندلایههای تکجهته کامپوزیتی ، و تحت بارگذاری کششی استفاده شده است. همچنین بهمنظور ارزیابی مدل برای چندلایههای کامپوزیتی دارای تمرکز تنش از نتایج آزمایشی بر روی چندلایه متعامد و تحت بارگذاری پین استفاده شده است. نتایج حاصل بیانگر توانایی مدل در پیشبینی عمر خستگی چندلایههای تکجهته و متعامد کامپوزیتی تحت بارگذاری تکجهته و چندجهته و در وضعیتهای مختلف تنش میباشد.
مکانیک خرابی محیطهای پیوسته,عمر خستگی,افت سفتی,چندلایههای کامپوزیتی
https://jstc.iust.ac.ir/article_20084.html
https://jstc.iust.ac.ir/article_20084_402b12e034f735fb146a712d1c29e873.pdf
دانشگاه علم و صنعت ایران
علوم و فناوری کامپوزیت
2383-3823
3
3
2016
12
01
بررسی تجربی تاثیر افزودن نانولولههای کربنی بر جدایش بین لایهای ناشی از سوراخکاری کامپوزیت شیشه/اپوکسی
225
232
FA
رسول
عباسی
دانشجوی کارشناسی ارشد،دانشگاه تفرش، تفرش، ایران
rasool.abasi1369@gmail.com
حسین
حیدری
استادیار، مهندسی مکانیک، دانشگاه تفرش، تفرش، ایران
heidary@tafreshu.ac.ir
محمد حسین
پل
استادیار،مهندسی مکانیک، دانشگاه تفرش، تفرش، ایران
m_h_pol@tafreshu.ac.ir
امروزه استفاده از مواد کامپوزیتی بهویژه در صنایع هوافضا و خودروسازی بهطور روز افزونی در حال افزایش میباشد. سوراخکاری فرآیند اصلی برای مونتاژ کردن اجزای کامپوزیتی است. آسیبهای فرایند سوراخکاری مانند جدایش بین لایهای و ترک خوردگی ماتریس در اطراف سوراخ، در نهایت ممکن است باعث افت در استحکام باقیماندهی اجزای سوراخکاری شده، شود. در این مقاله اثر پارامترهای سوراخکاری نظیر نرخ پیشروی، سرعت اسپیندل و قطر مته سوراخکاری بر نیروی محوری و فاکتور جدایش بین لایهای برای نمونههای کامپوزیتی با درصدهای مختلف نانولوله کربنی اصلاح شده، بررسی شده است. همچنین در این تحقیق از روش تاگوچی برای طراحی آزمایش بهمنظور تجزیه و تحلیل تاثیر پارامترهای ماشینکاری بر نیروی محوری و فاکتور جدایش بین لایهای استفاده شده است. نتایج نشان میدهد که با افزودن نانو لوله کربنی تا درصد مشخصی (در حدود 5/0 درصد وزنی)، نیروی محوری و جدایش بین لایهای کاهش مییابد. همچنین با کاهش نرخ پیشروی و افزایش سرعت اسپیندل
نانو کامپوزیت,نرخ پیشروی,سرعت اسپیندل,نیروی محوری,فاکتور جدایش لایه ای اصلاح شده
https://jstc.iust.ac.ir/article_20340.html
https://jstc.iust.ac.ir/article_20340_ae60cc7b0e01439f8859b6b5e8187ac2.pdf
دانشگاه علم و صنعت ایران
علوم و فناوری کامپوزیت
2383-3823
3
3
2016
12
01
اثرات دما و زاویه الیاف در توزیع تنش و کرنش خزشی بلندمدت در استوانه کامپوزیتی چندلایه با الیاف تکجهته
233
242
FA
احمدرضا
قاسمی
0000-0002-9326-4990
استادیار، مهندسی مکانیک، دانشگاه کاشان، کاشان، ایران
ghasemi@kashanu.ac.ir
کمیل
حسین پور
دانشجوی دکتری،دانشکده مهندسی مکانیک،دانشگاه کاشان، ایران
komeil61@gmail.com
در این تحقیق خزش و توزیع کرنشهای خزشی و مماسی و نسبت تنش موثر بر فشار داخلی در یک استوانه جدار ضخیم شیشه/ونیل-استر برای زمانهای طولانیمدت، مطالعه شده است. با استفاده از معادلات ساختاری شپری، ثابتهای این معادلات در دماها و تنشهای مختلف استفاده شده است. استوانه کامپوزیتی نیز با هندسه متقارن، طول بلند و زوایای چیدمان 0، 45 و 90 درجه بهشکل چندلایه تک جهته مدلسازی شده است. بارگذاری استوانه شامل فشار داخلی و اختلاف درجه حرارت برای دماهای متفاوت مورد نظر بوده و از تئوری کلاسیک لایهای استفاده شده است. مدل ویسکوالاستیک مورد نظر با استفاده از روابط پرانتل- روس و روش تقریب عددی مندلسون تحلیل شد و توزیع کرنشهای خزشی و تنش موثر در ضخامت جداره برای چندلایههای گوناگون و اختلاف درجه حرارت متفاوت برای مدت زمان 15 سال ترسیم و تحلیل شده است. نتایج این پژوهش افزایش میزان نسبت تنش موثر بر فشار داخلی و کرنش خزشی شعاعی و مماسی با افزایش دما در چندلایههای تکجهته با زاویه الیاف 0 و 90 درجه را نشان میدهد. همچنین در چیدمان با زاویه الیاف 45 درجه با افزایش تغییرات دمایی نسبت تنش موثر بر فشار داخلی کاهش یافته و مقادیر کرنش خزشی شعاعی و مماسی در جداره درونی از نظر قدرمطلقی افزایش و در جداره خارجی از نظر قدرمطلقی کاهش مییابند.
استوانه کامپوزیتی,خزش بلندمدت,انتگرال یگانه شپری,چندلایه تکجهته
https://jstc.iust.ac.ir/article_20342.html
https://jstc.iust.ac.ir/article_20342_1765ea59b65872ce586e0126ae30f949.pdf
دانشگاه علم و صنعت ایران
علوم و فناوری کامپوزیت
2383-3823
3
3
2016
12
01
مدلسازی تکامل آسیب ورق کامپوزیتی تحت ضربهی کم سرعت خارج از مرکز
243
252
FA
آزاده
ارژنگ پی
دانشجوی دکتری، مهندسی مکانیک، دانشگاه گیلان، رشت
azadeh.arjangpay@gmail.com
ابوالفضل
درویزه
استاد، مهندسی مکانیک، دانشگاه گیلان، رشت، ایران
adarvizeh.guilan@gmail.com
مهدی
یار محمد توسکی
استادیار، مهندسی مکانیک، دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران جنوب، تهران، ایران
mehdi_yarmohammadi@yahoo.com
رضا
انصاری
دانشیار، مهندسی مکانیک، دانشگاه گیلان، رشت، ایران
ransari@guilan.ac.ir
در کار حاضر، ضربه کم سرعت عرضی خارج از مرکز روی مکانهای مختلف از ورق کامپوزیتی شیشه/اپوکسی بهصورت تجربی و عددی بررسی میشود. آزمایشهای ضربه کم سرعت توسط دستگاه وزنه افتان صورت میپذیرد و در ساخت نمونههای کامپوزیتی از روش تزریق بهکمک خلا استفاده میشود. در شبیهسازی رفتار ورق کامپوزیتی تحت ضربه، از نرم افزار المان محدود آباکوس/ صریح استفاده شده و کدنویسی آسیب با استفاده از زیربرنامه وی یو مت انجام میگیرد. بهمنظور توصیف موثر آسیب درون لایهای ورق کامپوزیتی، دو مدل سه بعدی آسیب پیشرونده بهصورت خطی و نمایی بهکار گرفته میشود و برای پیش بینی شروع آسیب در لایهها، از معیار تخریب هاشین سه بعدی استفاده میشود. در هر دو مدل ارایه شده، پیشروی آسیب بهصورت توابعی از انرژیهای شکست، ضمن معرفی طول مشخصه برای المانهای جامد در نظر گرفته میشود. تاریخچه نیرو- زمان و بالاترین حد نیروی تماسی در سطوح انرژی ضربهی مختلف و روی سه مکان با مختصات متفاوت روی ورق، برای مقایسه بین نتایج تجربی و عددی ارایه میشوند. علاوه بر بررسی این نتایج، با قیاس شکل و اندازه آسیب پیش بینی شده عددی و مشاهدات تجربی میتوان به سودمندی و کارایی روشهای ارایه شده صحه گذاشت.
ضربه کم سرعت,آسیب پیش رونده,ورق های کامپوزیتی,دستگاه ضربه افتان
https://jstc.iust.ac.ir/article_20343.html
https://jstc.iust.ac.ir/article_20343_cb342ee0d15ce06497b005071a5db743.pdf
دانشگاه علم و صنعت ایران
علوم و فناوری کامپوزیت
2383-3823
3
3
2016
12
01
بررسی ریزساختار، خواص سایشی و مقاومت به خوردگی لایه کامپوزیت سطحی برنج/گرافیت فرآوری شده با فرآیند اصطکاکی همزن
253
260
FA
حامد
یوسف پور
دانشجوی کارشناسی ارشد، مهندسی مواد، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد تهران جنوب، تهران، ایران
st_h_yousefpour@azad.ac.ir
سید علی اصغر
اکبری موسوی
دانشیار، مهندسی متالورژی و مواد، پردیس دانشکدههای فنی دانشگاه تهران، تهران، ایران
akbarimusavi@ut.ac.ir
در این پژوهش، یک لایه کامپوزیتی بر پایه آلیاژ برنج با ذرات تقویت کننده گرافیت با اندازه ذرات 7 میکرومتر توسط فرآیند اصطکاکی همزن تولید شده است. شیاری به عمق و پهنای 5/2 و 3/0 میلیمتر روی سطح یک نمونه از آلیاژ برنج با ضخامت 3 میلیمتر توسط دستگاه وایرکات ایجاد و توسط ذرات گرافیت کاملا پر شده است. فرآیند اصطکاکی همزن با سرعت چرخشی و سرعت پیشروی ابزار 800 دور بر دقیقه و 100 میلیمتر بر دقیقه تحت 1 و 3 پاس انجام شده و ریز ساختار و خواص مکانیکی قبل و بعد از فرآیند نیز بررسی شده است. مشاهدات میکروسکوپ نوری و میکروسکوپ الکترونی روبشی نشان داد که افزایش تعداد پاسها منجر به توزیع یکنواختتر ذرات خواهد شد. بیشینه سختی در لایه کامپوزیتی، حدود 141 ویکرز بهدست آمد. این درحالی است که سختی زیرلایه تقریبا 84 ویکرز محاسبه شد. رفتار سایشی زیرلایه، لایه فرآوری شده بدون حضور ذرات تقویت کننده و لایه کامپوزیتی با ذرات تقویت کننده گرافیت با استفاده از یک دستگاه پین روی دیسک بررسی شد. نتایج نشان داد که مقاومت سایشی لایههای کامپوزیتی حاوی ذرات مولیبدنیوم دیسولفید تا حدود 5/1 برابر زیرلایه افزایش پیدا کرده است. نتایج آزمون خوردگی تافل نشان داد که پتانسیل خوردگی لایه کامپوزیتی با ذرات گرافیت نزدیک به مقادیر مربوط به فلز پایه بوده و تغییر محسوسی دیده نمیشود .در حالی که پتانسیل خوردگی در لایه فرآوری شده بدون حضور ذرات تقریبا 48 میلی ولت بیشتر از فلز پایه محاسبه شد.
کامپوزیت برنج/گرافیت,فرآیند اصطکاکی همزن,سایش,خوردگی,پودر گرافیت
https://jstc.iust.ac.ir/article_21152.html
https://jstc.iust.ac.ir/article_21152_1c10b843feabfde21b468436889f7e1e.pdf
دانشگاه علم و صنعت ایران
علوم و فناوری کامپوزیت
2383-3823
3
3
2016
12
01
بررسی فصل مشترک کامپوزیت دوفلزی آلومینیم/چدن
261
268
FA
مهدی
اکبری فر
کارشناس ارشد، مهندسی ریختهگری، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران
akbarifar@metaleng.iust.ac.ir
مهدی
دیواندری
دانشیار، مهندسی مواد، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران
divandari@iust.ac.ir
در این مقاله فصل مشترک کامپوزیت ریختگی دوفلزی آلومینیم-چدن خاکستری بررسی شده است. برای دستیابی به یک محصول دو فلزی مناسب و قابل قبول از دو فلز، بررسی مشخصات فصل مشترک آنها ضروری بهنظر میرسد. ریختهگری به روش ثقلی انجام شده است. به این منظور مذاب آلومینیم در دماهای 700 و 750 درجه سلسیوس پیرامون مغزههای چدن خاکستری درون حفرههای استوانهای قالب با نسبت حجمی 3، 5 و 8 ریختهگری شد. مطالعات بعدی توسط میکروسکوپی نوری، میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و طیفسنجی تفکیک انرژی (EDS) نشان از تشکیل لایهی ترکیب بین قلزی در فصل مشترک دو فلز داشت. این لایه از ترکیب بین فلزی Fe<sub>2</sub>Al<sub>5</sub> تشکیل یافته است که بر ناهمواریهای روی سطح مغزه جامد چدن جوانه میزند. بررسیهای ریزساختاری نشان میدهند که افزایش دمای بارریزی و نسبت حجمی مذاب/جامد سبب تشکیل لایههای ضخیمتر و یکنواختتر از ترکیب بینفلزی میشوند. ریز سختی فاز بین فلزی برابر 824 سختی ویکرز بهدست آمد. پهنای لایهی واکنش از 5 میکرومتر برای نمونهی ریخته شده در دمای 700 درجه سانتیگراد و نسبت حجمی 3 تا 20 میکرومتر برای نمونه ریخته شد در دمای 750 درجه سلسیوس و نسبت حجمی 8 متفاوت بود. در این تحقیق مکانیسمی برای رشد و جوانهزنی این فاز بین فلزی در فصل مشترک دوفلزی پیشنهاد شده است. همچنین نحوه حل شدن فاز زمینه چدن در آلومینیم مذاب و دربرگیری گرافیت موجود در چدن خاکستری در مذاب آلومینیم نشان داده شده است.
آلومینیم,چدن خاکستری,فصل مشترک,ترکیب بین فلزی,گرافیت
https://jstc.iust.ac.ir/article_21154.html
https://jstc.iust.ac.ir/article_21154_8c36caf4b772460424c2b57f8297005b.pdf
دانشگاه علم و صنعت ایران
علوم و فناوری کامپوزیت
2383-3823
3
3
2016
12
01
مطالعه تجربی و عددی کمانش نیم استوانه مشبک کامپوزیتی
269
276
FA
سید محمدرضا
خلیلی
استاد، مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، تهران، ایران
khalili@kntu.ac.ir
یاسر
صدیق
دانشجوی کارشناسی ارشد، مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، تهران، ایران
yaser_sedigh@yahoo.com
سید مهیار
میرمحمدحسین اهاری
دانشجوی کارشناسی ارشد، مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، تهران، ایران
mahyar.ahary@yahoo.com
سازههای مشبک کامپوزیتی از سازههای نوین هستند که بهدلیل دارا بودن فوایدی همچون استحکام ویژه بالا، سبکی و مقاومت به خوردگی، کاربرد روزافزونی در صنایع مختلف دارند. از جمله کاربرد این سازهها در صنایع موشکی، ماهوارهبرها، بدنه هواپیماها و صنایع دریایی میباشد. این سازهها معمولا از دو بخش پوسته و بخش مشبک تشکیل میشوند. بخش مشبک این سازهها از سیستم ریبهای مورب، حلقوی و طولی تشکیل شده است. در هنگام بارگذاری، انتقال نیرو از پوسته به ریبها اتفاق میافتد و ریبها بار را در کل سازه پخش میکنند. در این مقاله ابتدا به نحوه ساخت نیم استوانه مشبک کامپوزیتی اشاره میشود. در ادامه با استفاده از نرمافزار المان محدود آباکوس به بررسی رفتار کمانشی سازه نیماستوانه مشبک کامپوزیتی پرداخته شده است. بهمنظور تحلیل شرایط مختلف تاثیر پارامترهای مختلف از جمله ضخامت پوسته و زاویه لایههای پوسته نیز در تحلیل عددی بررسی شده است. همچنین میزان تاثیر پارامترهای مختلف از جمله الگوهای گوناگون و ارتفاع ریب توسط تحلیل المان محدود بهدست آمده است. علاوه بر این، برای اعتبارسنجی نتایج حاصل از نرمافزار، آزمایش تجربی نیز انجام پذیرفته و مقایسهای بین نتایج تجربی و عددی انجام شده است.
کامپوزیت,نیم استوانه مشبک,ریب,کمانش
https://jstc.iust.ac.ir/article_21373.html
https://jstc.iust.ac.ir/article_21373_18bec7ec3fffaad5775373e969b3d97f.pdf
دانشگاه علم و صنعت ایران
علوم و فناوری کامپوزیت
2383-3823
3
3
2016
12
01
تولید و مشخصهیابی کامپوزیت Al-Mn-Al2O3 تولید شده به روش درجا از طریق ریختهگری گردابی در سیستم Al-MnO2
277
284
FA
احسان
عالمی
دانشجوی کارشناسی ارشد، مهندسی مواد، دانشگاه یزد، یزد، ایران
ealemia@gmail.com
مهدی
کلانتر
0000-0002-3713-215X
دانشیار، مهندسی مواد، دانشگاه یزد، یزد، ایران
mkalantar@yazd.ac.ir
مسعود
مصلایی پور یزدی
استادیار، مهندسی مواد، دانشگاه یزد، یزد، ایران
mosala@yazd.ac.ir
سید صادق
قاسمی بنادکوکی
استادیار، مهندسی مواد، دانشگاه یزد، یزد، ایران
sghasemi@yazd.ac.ir
در این پژوهش، نمونههای کامپوزیتی Al-Mn+Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>+MnAl<sub>6</sub> به روش ریختهگری گردابی با استفاده از مواد اولیهی Al و MnO<sub>2</sub> تولید شده و سپس ریزساختار و خواص مکانیکی آن مورد مطالعه قرار گرفته است. به این منظور نمونه مخلوط پودری Al و MnO<sub>2</sub> به نسبت وزنی در یک آسیا همگن سازی شده و به میزان 1، 3، 4 و 7 درصد وزنی به همراه 5 درصد وزنی منیزیم به عنوان عامل افزایش ترشوندگی، به آلومینیوم مذاب در حال تلاطم در دمای 900 درجه سلسیوس افزوده شدند و در نهایت ریختهگری در قالب فولادی پیشگرم شده انجام گرفت. آنالیز حرارتی (DTA) روی مخلوطهای پودری اولیه مورد نظر برای مطالعه واکنش آلومینوترمیک و دیگر واکنشها و یا تغییرات فازی احتمالی، آنالیز XRD برای تعیین ترکیب فازی، مشاهدات میکروسکوپ الکترونی (SEM) و نوری بهمنظور بررسی ریزساختار و اندازهگیری خواص مکانیکی (سختی، استحکام و چقرمگی) نمونههای کامپوزیتی انجام گرفت. نتایج نشان میدهد که فازهای نهایی برای تمامی کامپوزیتها، محلول جامد Al-Mn، آلومینا و ترکیب بین فلزی MnAl<sub>6</sub> است، اما با افزایش درصد وزنی MnO<sub>2</sub> ورودی به مذاب، مقدار ترکیب بین فلزی MnAl<sub>6</sub> در کامپوزیت افزایش مییابد. همچنین یک مقدار بهینه از MnO<sub>2</sub> وجود دارد که در آن خواص مکانیکی چون سختی و استحکام و چقرمگی در حد مطلوبی ایجاد میشود
سیستم Al-MnO2؛ کامپوزیت در جا Al-Mn-Al2O3,ریختهگری گردابی؛ واکنش آلومینوترمیک؛ خواص مکانیکی
https://jstc.iust.ac.ir/article_21374.html
https://jstc.iust.ac.ir/article_21374_7317afb95de9e1b869096a09c9899521.pdf
دانشگاه علم و صنعت ایران
علوم و فناوری کامپوزیت
2383-3823
3
3
2016
12
01
رفتار مکانیکی کامپوزیتهای اپوکسی- الیاف کربن حاوی مواد خودترمیم انیدریدی تحت بارگذاری عرضی
285
290
FA
رضا
اسلامی فارسانی
0000-0002-7838-6199
دانشیار، مهندسی مواد، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، تهران، ایران
eslami@kntu.ac.ir
امین
ساری
دانشجوی کارشناسی ارشد، مهندسی مواد، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، تهران، ایران
aminsari.eng@gmail.com
حامد
خسروی
دانشجوی دکترا، مهندسی مواد، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، تهران ، ایران
hkhosravi@mail.kntu.ac.ir
حضور میکروترکهای عمقی در سازههای کامپوزیتی از جمله آسیبهایی بهشمار میرود که در صورت مشاهده باید سازه را جایگزین نمود. پدیده خودترمیمی که از سیستمهای بیولوژیکی مانند شبکه آوندی در گیاهان یا شبکه مویرگی در جانوران الهام گرفته شده است، روشی مناسب برای رفع عیوب و ترمیم میکروترکها است. در این پژوهش با بهرهگیری از سیستم خودترمیمی، به ترمیم میکروترکها و آسیبهای ایجاد شده در یک سازه کامپوزیتی پرداخته شده است. بدین منظور از یک سری میکرولولههای شیشهای برای ایجاد مکانیزم ترمیمشوندگی استفاده شد. این میکرولولهها با نوعی ماده ترمیمکننده که شامل رزین به همراه هاردنر انیدریدی بود، پر شدند. زمانیکه سازه تحت بارگذاری قرار گیرد و در اثر آن آسیب یا میکروترک در نمونه مشاهده شود، با برخورد این ترکها به میکرولولهها، لولهها شکسته شده و ماده درون آنها در محل آسیب جریان پیدا میکند که با گذشت زمان باعث حذف آسیب میشود. هدف از پژوهش حاضر بررسی کسر حجمی مناسب و زمان مطلوب برای مشاهده پدیده ترمیمشوندگی است. بدین منظور میکرولولههای شیشهای حاوی مواد ترمیمی انیدریدی با کسرهای حجمی 2، 4 و 6 درصد در کامپوزیتهای اپوکسی تقویت شده با الیاف کربن تعبیه شدند. خواص خمشی نمونهها با گذشت زمانهای مختلف پس از ایجاد آسیب بررسی شد. بیشترین مقدار بازیابی استحکام خمشی به میزان 84 درصد برای نمونه حاوی 4 درصد حجمی ماده ترمیمی با گذشت 8 روز پس از ایجاد آسیب مشاهده شد.
کامپوزیت اپوکسی- الیاف کربن,پدیده خودترمیمی,هاردنر انیدریدی,رفتار خمشی
https://jstc.iust.ac.ir/article_21375.html
https://jstc.iust.ac.ir/article_21375_9a115f9f15ea674b2f54d5402913e848.pdf
دانشگاه علم و صنعت ایران
علوم و فناوری کامپوزیت
2383-3823
3
3
2016
12
01
مدل دینامیکی ساختاری- مایکرومکانیکی برای پیشبینی رفتار برشی دینامیکی کامپوزیت شیشه/اپوکسی
291
300
FA
محمود مهرداد
شکریه
0000-0001-9693-1050
استاد، آزمایشگاه تحقیقاتی کامپوزیت، قطب علمی مکانیک جامدات تجربی و دینامیک، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران
shokrieh@iust.ac.ir
علیرضا
شماعی کاشانی
دانشجوی کارشناسی ارشد، آزمایشگاه تحقیقاتی کامپوزیت، قطب علمی مکانیک جامدات تجربی و دینامیک، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران
a_shamaei@mecheng.iust.ac.ir
رضا
مسلمانی
استادیار، مهندسی مکانیک، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران
mosalmani@iust.ac.ir
بهدلیل کاربرد گسترده مواد پلیمری، لازم است مدلی ساختاری وابسته به نرخ کرنش برای پیشبینی رفتار مکانیکی وابسته به نرخ کرنش این دسته از مواد ارایه شود. در این تحقیق، ابتدا مدل ساختاری دینامیکی تعمیمیافته بر اساس نتایج آزمایشگاهی برای پلیمرهای مختلف ارایه میشود. بدین منظور نتایج آزمایشی پلیمرهای گرماسخت و گرمانرم مختلف استفاده و مدل فوق ارزیابی میشود. این مدل شامل سه بخش است، که بخش اول برای پیشبینی رفتار الاستیک پلیمرهای مختلف ارایه شده است. ضمنا، مدل در بخش دوم رفتار غیرخطی پلیمرها را با اصلاح مدل ساختاری جانسون-کوک و در بخش سوم، مدل حاضر استحکام نهایی پلیمر را پیشبینی میکند. در ادامه با ترکیب مناسب مدل ساختاری دینامیکی تعمیمیافته حاضر و مدل مایکرومکانیکی پلاستیسیته هوانگ، رفتار برشی کامپوزیت تکجهته شیشه/اپوکسی پیشبینی میشود. مدل فوق که مدل دینامیکی ساختاری-مایکرومکانیکی نامیده میشود، توانایی پیشبینی رفتار ماده در مقادیر دلخواه از کسرحجمی الیاف و نرخ کرنش را داراست و بدین ترتیب نیاز به انجام آزمایشهای مشخصهسازی را به نحو چشمگیری کاهش میدهد. در انتها نشان داده میشود که مدل ساختاری دینامیکی تعمیمیافته و مدل دینامیکی ساختاری-مایکرومکانیکی بهترتیب رفتار وابسته به نرخ کرنش پلیمرهای خالص و کامپوزیتها را بهخوبی پیشبینی میکنند.
مدل ساختاری,نرخ کرنش,مواد پلیمری,مایکرومکانیک,خواص برشی
https://jstc.iust.ac.ir/article_21967.html
https://jstc.iust.ac.ir/article_21967_31a3c23f79bb9cf9db3797db5b9d8054.pdf
دانشگاه علم و صنعت ایران
علوم و فناوری کامپوزیت
2383-3823
3
3
2016
12
01
حل دقیق هدایت حرارت غیرخطی دایم در پوستههای جدار ضخیم استوانهای و کروی مدرج تابعی نمایی و خواص مواد تابع دما
301
306
FA
امین
موسائی
استادیار، مهندسی مکانیک، دانشگاه یاسوج، یاسوج ، ایران
moosaie@yu.ac.ir
حامد
پناهی کالوس
دانشجوی کارشناسی ارشد، مهندسی مکانیک، دانشگاه یاسوج، یاسوج، ایران
hameduvwt@gmail.com
در این مقاله یک راه حل تحلیلی دقیق برای هدایت گرمایی درون یک ماده مدرج تابعی که خواص مواد آن دارای تابعیت نمایی نسبت به مکان و تابعیت خطی نسبت به دما داشته باشد، ارائه شده است. بهدلیل وابستگی خواص مواد به دما، معادله حاکم غیر خطی شده و نمیتوان آن را بهطور مستقیم حل کرد. اساس روش حل تحلیلی پیشنهاد شده استفاده از یک تبدیل انتگرالی میباشد، که این تبدیل معادله میدان دمای غیرخطی را به یک معادله خطی تبدیل میکند. همچنین لازم است شرایط مرزی مناسب توسط تبدیل بهکار رفته، استفاده شود. سپس معادله خطی شده حل و سپس میدان دمای تبدیل یافته بهدست میآید. پس از آن از یک تبدیل معکوس استفاده میشود تا میدان دمای فیزیکی بهدست آید. در نهایت از این روش دو مسئله هدایت درون یک استوانه یک بعدی در جهت شعاع و مسئله هدایت درون پوسته کروی حل میشود. برای اعتبارسنجی و اطمینان از حل ریاضی انجام شده، نتایج با حل عددی مسئله مقایسه و تطابق کاملی مشاهده شد.
هدایت حرارت غیر خطی,ضریب هدایت وابسته به دما,ماده مدرج نمایی,استوانه توخالی,کره توخالی
https://jstc.iust.ac.ir/article_21968.html
https://jstc.iust.ac.ir/article_21968_fabdf124035b3e55106219e1d455ddbc.pdf