2024-03-29T13:14:30Z
https://jstc.iust.ac.ir/?_action=export&rf=summon&issue=3136
علوم و فناوری کامپوزیت
2383-3823
2383-3823
1394
2
4
جلد این شماره
2016
03
01
0
0
https://jstc.iust.ac.ir/article_19221_8d9d6c7bae70c0a204e387a6aedc62c5.pdf
علوم و فناوری کامپوزیت
2383-3823
2383-3823
1394
2
4
شناسه این شماره
2016
03
01
0
0
https://jstc.iust.ac.ir/article_19222_fd0e4ed0b86ee3db2c645b9fdd0d9189.pdf
علوم و فناوری کامپوزیت
2383-3823
2383-3823
1394
2
4
روش نانونفوذگری شبیهسازی شده برای تعیین مایکرو تنشپسماند یک لایه تکجهته کامپوزیتی
محمود مهرداد
شکریه
محمدحسن
شاعلی
آزمون نفوذگری روشی است که از طریق بررسی رفتار ماده در پاسخ به عمل نفوذگری روی جسم به اطلاعاتی در مورد آن دست مییابد. از مهمترین اطلاعاتی که میتوان از این پاسخ گرفت، مدول الاستیسیته و همچنین تنشپسماند نهفته در جسم است. کامپوزیتها ترکیبی از دو یا چند ماده متفاوت هستند و تنشهای پسماند نیز به دلیل همین اختلاف و ناهمگونی ایجاد میشود. با توجه به اثرات مخربی که این نوع تنشها بر عملکرد سازههای کامپوزیتی دارند، تعیین مقدار و توزیع آنها ضروری است. در کامپوزیتهای لایهای، برای تعیین تنشهایپسماند در مقیاس مکرومکانیک روشهای تجربی و مکانیکی وجود دارد، اما برای تعیین تنشهایپسماند در مقیاس مایکرومکانیک روشی تجربی و مکانیکی که بتواند این تنشها را اندازهگیری کند، وجود ندارد. هدف از پژوهش حاضر، شبیهسازی المان محدود آزمون نفوذگری برای تعیین مدول الاستیسیته و همچنین مایکرو تنشپسماند در یک لایه تکجهته کامپوزیتی است. برای این منظور، المان حجمی معرف مناسبی از کامپوزیت در نظرگرفته شده و نفوذگر مجازی روی آن انجام شدهاست. نتایج نشان میدهد که مدول الاستیسیته تخمین زده شده برای الیاف، به این روش، به عمق نفوذ نفوذگر وابسته است، اما تنشپسماند محاسبه شده، مستقل از عمق نفوذ نفوذگر است. برای بررسی تاثیر ماتریس روی نتایج نفوذگری در الیاف، علاوه بر مدلسازی کامپوزیت، یک ماده همسانگرد که خواصی مشابه با الیاف شیشه دارد نیز مدلسازی شده است و نتایج آن با نتایج کامپوزیت مقایسه شدهاست.
تعیین تنشهایپسماند
مایکرومکانیک
شبیهسازی روش نفوذگری
کامپوزیت
روش اجزاء محدود
2016
03
01
1
12
https://jstc.iust.ac.ir/article_15409_8a89644821b0a5c2c42993a2ef94720c.pdf
علوم و فناوری کامپوزیت
2383-3823
2383-3823
1394
2
4
بررسی تجربی تاثیر عوامل و پارامترهای موثر پانچ بر خواص نفوذ شبه استاتیکی برش پانچ در چند لایههای کامپوزیتی شیشه/اپوکسی
محمد
صادقی
محمد حسین
پل
در این مقاله تاثیر نسبت قطر موثر نمونه بر قطر پانچ و سرعت بارگذاری و شکل هندسه نفوذکننده در رفتار خواص شبه استاتیکی برش پانچ (QS-PS) در کامپوزیتهای چندلایهای بهطور تجربی بررسی میشود. مواد کامپوزیتی از 12 لایه الیاف شیشه با بافت دو بعدی با چگالی سطحی g/ 200 بهروش لایهچینی دستی ساخته شده است. سیستم رزین نیز از یک اپوکسی، دیکلیسیدیل اتر بیسفنول نوع آ با نام تجاری ایپون 828 بهعنوان پایه و از سیکلوآلیفاتیک آمین اصلاح شده با نام تجاری اف205 بهعنوان سفتکننده ساخته شده است. در این پژوهش از دو نسبت دهانه 5 و10 و از سه نرخ کرنش mm/min 5، 250 و 500 و همچنین از سه نفوذکنندهی تخت، مخروطی و اجیوال استفاده شده است. نتایج حاصل از بررسی نسبت دهانهها نشان میدهد که با کاهش نصف اندازهی نسبت دهانه، تغییر شکل صفحه هدف کمتر شده و نیروی تماسی تقریباً 20 درصد افزایش مییابد. نتایج برش پانچ در نرخ کرنشهای مختلف نشان میدهد که با افزایش سرعت بارگذاری، استحکام کامپوزیت در برابر نفوذکننده افزایش مییابد. در مقایسه نتایج نفوذکنندهها با دماغههای مختلف حاکی از آن است که بیشترین نیروی تماسی مربوط به نفوذکننده سرتخت و بیشترین انرژی جذب شده توسط نفوذکننده مخروطی میباشد.
کامپوزیت چند لایهای
برش پانچ
نرخ کرنش
نسبت دهانهها و هندسه نفوذکننده
2016
03
01
13
22
https://jstc.iust.ac.ir/article_15510_9dee6a052f887067cc10220aeb07b62b.pdf
علوم و فناوری کامپوزیت
2383-3823
2383-3823
1394
2
4
تحلیل سهبعدی تنشهای پسماند در نانوکامپوزیتهای پایه پلیمری با الیاف تقویت شده توسط نانولولههای کربنی
احمدرضا
قاسمی
محمد
محمدی
در این تحقیق به مطالعه توزیع تنشهای پسماند در سلول واحد سهفازی شامل سه فاز رشته کربنی، نانولوله کربنی و ماتریس بهشکل سه بعدی و با توسعه مدل دیسک دایرهای پرداخته شده است. توزیع تنشهای پسماند سلول واحد در هر یک از فازها، با استفاده از دو روش المان محدود و حل تحلیلی، انجام شده است. ضریب انبساط حرارتی هر یک از دو فاز رشته کربنی و نانولوله کربنی، در راستاهای عرضی و طولی، بهصورت متفاوت در نظر گرفته شده است و نحوه قرارگیری نانولولههای کربنی بر رشته کربنی با استفاده از روش الکتروفورز، بهصورت موازی و بهصورت حلقهگون بر رشته کربنی در نظر گرفته شده است. درصد حجمی رشته کربنی نیز بهصورت یکسان و برابر با 60% در نظر گرفته شده است، لیکن توزیع تنشهای پسماند، برای درصدهای حجمی متفاوت نانولوله کربنی شامل 0%، 1%، 2%، 3%، 4%، 5% و برای حالت دوفازی شامل رشته کربنی و ماتریس انجام و مقایسه شده است. توزیع تنشهای پسماند شامل تنشهای شعاعی، تنشهای مماسی، تنشهای طولی و مجموع تنشهای اصلی در هر یک از فازها مطالعه شده است. در پایان مجموع تنشهای پسماند حاصل از دو روش المان محدود و روش تحلیلی توسعه یافته، برای سلول واحد سه فازی با یکدیگر مقایسه شده است، که از مطابقت بسیار خوبی برخوردار میباشد.
سلول واحد سه فازی
تنشهای پسماند
نانولوله کربنی
تحلیل المان محدود
2016
03
01
23
30
https://jstc.iust.ac.ir/article_15828_dc316cbfa2a8b3f829fdaa06329cb2e4.pdf
علوم و فناوری کامپوزیت
2383-3823
2383-3823
1394
2
4
ساخت و مشخصهیابی کامپوزیت سطحی آلومینیم 5083 با میکروذرات کاربید سیلیسیم توسط فرآوری اصطکاکی اغتشاشی
سعید
احمدی فرد
نصیر
شاهین
شهاب
کاظمی
اکبر
حیدرپور
علی
شیرازی
فرآوری اصطکاکی اغتشاشی، یک فرآیند جدید برای اصلاح ریزساختار، خواص مکانیکی مواد و تولید کامپوزیت سطحی محسوب میشود. در این پژوهش، از این فرآیند برای تولید کامپوزیت سطحی زمینه فلزی آلومینیم 5083 با ذرات تقویت کننده کاربید سیلیسیم با اندازه میانگین 5 میکرون استفاده شد. ابتدا ترکیبی از سرعت پیشروی و دورانی بر روی نمونهها اعمال شد. سپس نمونه بهینه با در نظر گرفتن نتایج ریز ساختاری و با توجه به بیشترین استحکام کششی انتخاب شد. نمونه بهینه دارای سرعت دورانی 1000 دور بر دقیقه و سرعت پیشروی 28 میلیمتر بر دقیقه است. پس از آن بر روی نمونه بهینه اثر تعداد پاس مورد بررسی قرار گرفت. کامپوزیت سطحی تولید شده بهمنظور بررسی ریز ساختار با میکروسکوپ نوری و الکترونی بررسی شد. همچنین خواص مکانیکی کامپوزیت تولید شده از قبیل میکروسختی و استحکام کششی مورد بررسی قرار گرفت تا نسبت به فلز پایه مقایسه شود. نتایج تستهای مکانیکی نشان دهنده آن است که میکروسختی و استحکام کششی نسبت به فلز پایه بهبود یافته است. میکروسختی و استحکام کششی فلز پایه و نمونه چهار پاسه با تغییر جهت چرخش به ترتیب 85 ویکرز و 285 مگاپاسکال، 118 ویکرز و 316 مگاپاسکال رسید
فرآوری اغتشاشی اصطکاکی
آلومینیم 5083
خواص مکانیکی
ریزساختار
2016
03
01
31
36
https://jstc.iust.ac.ir/article_14906_d3df66154d8c834350905c35c70d586a.pdf
علوم و فناوری کامپوزیت
2383-3823
2383-3823
1394
2
4
بررسی تجربی خواص فومهای نانوکامپوزیت پلیمری حاوی نانولولههای کربنی چند دیواره توسط روش تاگوچی
رزگار
حسن زاده
طاهر
ازدست
علی
دنیوی
پرستو
اسماعیلی
سجاد
ممقانی
ریچارد
لی
در پژوهش حاضر، خواص فومهای نانوکامپوزیت پلیمری با مقادیر مختلف نانولوله کربنی چند دیواره و تحت شرایط فرآیندی مختلف بررسی شده است. به این منظور پلیمر پلیآمید6 بهعنوان فاز زمینه انتخاب شد و با نانولولههای کربنی چند دیواره توسط دستگاه اکسترودر دو ماردونه در درصدهای وزنی نانولوله کربنی شامل 0، 5/0، 1 و 5/1، اختلاط ذوبی شد. سپس نانوکامپوزیتهای تولید شده توسط عامل فومزای آزودیکربنامید در دستگاه تزریق بر پایه طراحی آزمایشها بهروش تاگوچی مطابق آرایه متعامد L16 فوم شدند. تاثیر درصد وزنی نانولولههای کربنی و شرایط فرآیندی شامل فشار نگهداری و زمان اعمال فشار نگهداری هر کدام در چهار سطح مختلف، بر خواص مکانیکی و ساختاری نمونههای فوم نانوکامپوزیت بررسی شده است. استحکام کششی ویژه بهعنوان خاصیت مکانیکی بررسی شد و برای بررسی خواص ساختاری، نمونهها تحت آزمایش SEM قرار گرفتند که تصاویر مربوط به این تست نشان داد که ساختار میکروسلولی بسیار مناسبی حاصل شده است. مطابق نتایج آنالیز سیگنال به نویز، درصد وزنی نانولوله کربنی موثرترین پارامتر روی استحکام کششی ویژه و خواص ساختاری نمونههای فوم نانوکامپوزیتی میباشد. نتایج نشان داد که با افزودن 1% وزنی نانولوله کربنی، استحکام کششی ویژه نمونهها به میزان 147% بهبود یافت. همچنین با افزودن نانولولههای کربنی، چگالی سلولی افزایش و متوسط اندازه سلولی کاهش یافت که به معنی دستیابی به شرایط بهینه برای تولید فوم میباشد.
فوم پلیمری
نانولوله کربنی چند دیواره
استحکام کششی
SEM
روش تاگوچی
2016
03
01
37
44
https://jstc.iust.ac.ir/article_15198_31617856c2fbdf0a9ec15daaf48f0582.pdf
علوم و فناوری کامپوزیت
2383-3823
2383-3823
1394
2
4
بهدست آوردن تجربی نمودار حد شکلدهی در ورقهای دولایهی فلزی مس-آلومینیم
احسان
کرجی بانی
رامین
هاشمی
محمد
صدیقی
امروزه استفاده از ورقهای دولایهی فلزی راهحلی مناسب برای تولید محصولاتی چند کاربره محسوب میشود. بهطور کلی ورقهای دولایه فلزی دارای ویژگیهایی از قبیل بهبود شکلپذیری ورق با شکلپذیری کم، افزایش مقاومت در برابر خوردگی و سایش، کاهش وزن و هزینه قطعات تولیدی میباشند. بههمین منظور مطالعه میزان شکلپذیری ورقهای دولایهی فلزی، دارای نقشی اساسی در طراحی عملیات شکلدهی ورقهای فلزی میباشد. نمودار حد شکلدهی روشی مناسب برای تعیین قابلیت شکلپذیری ورقهای فلزی در فرآیندهای شکلدهی فلزات میباشد. هدف در این کار پژوهشی، انجام آزمایش تجربی برای تعیین نمودار حد شکلدهی ورقهای دولایهی فلزی بوده است. نمودار حد شکل دهی بهعنوان یک معیار برای پیش بینی وقوع حالت گلویی شدگی که در نهایت منجر به پارگی ورق فلزی میشود بهکار گرفته خواهد شد. در تحقیق حاضر، نمودار حد شکلدهی ورق دولایهی فلزی آلومینیم-مس برای نخستین بار بهصورت تجربی بهدست آمده است.
ورق دولایه ی فلزی
منحنی حد شکل دهی
مطالعه ی تجربی
شکل پذیری
2016
03
01
45
50
https://jstc.iust.ac.ir/article_15455_1db6d1347bda8deb4decae09c52ad72b.pdf
علوم و فناوری کامپوزیت
2383-3823
2383-3823
1394
2
4
بررسی میزان ورقه ورقه شدن در فرآیند فرزکاری مارپیچ بر روی کامپوزیت پلیمری تقویت شده با الیاف کربن
عماد
حکیمی
سعید
امینی
کامپوزیتهای تقویت شده با الیاف کربن (CFRP) بهعلت داشتن نسبت استحکام بالا به وزن پایین روز به روز در صنایع مختلف، نظیر صنایع هوا فضا و خودروسازی در حال گسترش میباشند. با توجه به ضریب انبساط حرارتی متفاوت بین الیاف و رزین در کامپوزیتهای پلیمری، سوراخکاری این مواد یکی از عملیات مشکل برای ایجاد قطعات نهایی است. از این رو روش فرزکاری مارپیچ در سالهای اخیر با توجه به کاهش نیرو در ماشینکاری و ایجاد سوراخ بهصورت یکباره (بدون نیاز به پیش مته) یکی از روشهای نوین برای سوراخکاری CFRP میباشد. در این پژوهش به بررسی میزان ورقه ورقه شدن با توجه به نیرو و پارامترهای ماشینکاری پرداخته شده است. برای تعیین مقدار پیشروی، سرعت برشی و زاویه شیار مارپیچ ابتدا چندین آزمایش اجرا و بر این اساس سه سرعت برشی، چهار سرعت پیشروی و یک زاویه شیار مارپیچ تعیین شد. پس از اجرای آزمایشها نتایج بهدست آمده نشان داد، میزان ورقه ورقه شدن رابطه مستقیم با نیروی محوری در طی عملیات ماشینکاری دارد. همچنین قطر سوراخ تولید شده نیز از عوامل تاثیرگذار بر معیار ورقه ورقه شدن (Fd) است که افزایش سرعت برشی و کاهش میزان پیشروی سبب تولید سوراخ با دقت بالاتر و کاهش معیار ورقه ورقه شدن میشود.
کامپوزیت پلیمری تقویت شده با الیاف کربن
فرزکاری مارپیچ
ورقه ورقه شدن
نیروی ماشینکاری
قطر سوراخ
2016
03
01
51
58
https://jstc.iust.ac.ir/article_15701_611c3abb944b835707675bc83091f879.pdf
علوم و فناوری کامپوزیت
2383-3823
2383-3823
1394
2
4
مدلسازی عددی رفتار خمشی کامپوزیتهای هیبرید درون لایهای با استفاده از روش المان محدود
مجید
طهرانی دهکردی
در این پژوهش، رفتار خمشی کامپوزیتهای خالص و هیبرید درون لایهای تقویت شده با الیاف ترد و انعطافپذیر بر مبنای روش المان محدود مدلسازی شده است. بدین منظور با استفاده از خواص ابعادی، فیزیکی و مکانیکی، کامپوزیتهایی بهصورت چهار لایه با آرایش تک جهته در نرمافزار آباکوس مدلسازی و سپس آزمایش خمش سهنقطهای روی آنها شبیهسازی شد. در شبیهسازیهای انجام شده، خواص مکانیکی لایههای کامپوزیت بهصورت رفتار غیر خطی (الاستیک-پلاستیک) تعریف شد. برای ارزیابی شبیهسازیهای انجام شده، نتایج حاصل از تحلیل نرمافزار با نتایج آزمایش خمش در حالت تجربی مقایسه شده است. نتایج نشان میدهند شبیهسازی انجام شده با دقت بالایی قادر به تعیین نیروی خمشی در خیزهای مختلف هستند. به گونهای که حداکثر درصد اختلاف بین نتایج عددی و تجربی در بیشینه نیروی خمش، 7/9 درصد بوده است. همچنین نتایج تحلیل نحوه توزیع تنش در هر لایه از کامپوزیت نشان میدهند زمانی که نمونه هیبرید در برابر فرآیند خمش به نقطه تسلیم میرسد لایههای بیرونی از مقدار بیشینه تنش طولی خود برای مقاومت در برابر خمش استفاده میکنند اما در همین زمان لایههای میانی حداکثر از 30 درصد ظرفیت خود استفاده مینمایند.
مدل سازی
کامپوزیت
هیبرید درون لایه ای
رفتار خمشی
2016
03
01
59
66
https://jstc.iust.ac.ir/article_15829_cd44496a95e1a3de50b6651829de6a9a.pdf