نوع مقاله : مقاله پژوهشی
نویسندگان
1 کارشناسی ارشد، مهندسی نساجی، دانشگاه صنعتی اصفهان، اصفهان، ایران
2 کارشناسی ارشد، مهندسی هوافضا، دانشگاه امام حسین )ع(، تهران، ایران
3 دانشیار، مهندسی نساجی، دانشگاه صنعتی اصفهان، اصفهان، ایران
چکیده
استفاده از کامپوزیت های تقویت شده با منسوجات امروزه در صنایع مختلفی نظیر صنایع اتومبیل سازی، عمرانی، هوافضا و نظامی استفاده می شود. از جمله این کامپوزیت ها می توان به کامپوزیت های تاری و پودی اشاره کرد. در تحقیق حاضر رفتار کششی کامپوزیت تقویت شده با پارچه ی تاری و پودی کربن و کولار به روش اجزا محدود مورد بررسی قرار گرفته است. طرح بافت پارچه مورد بررسی سرژه 2×2 می باشد. در ابتدا یک سلول واحد کامپوزیت در ابعاد مزو در نرم افزار TexGen طراحی شد. سپس مدل طراحی شده به نرم افزار آباکوس جهت تحلیل اجزا محدود فراخوانی شد. پس از تحلیل مدل در ابعاد مزو با استفاده از کد پایتون نوشته شده ضرایب مکانیکی کامپوزیت استخراج شد. خواص مکانیکی استخراج شده به مدل طراحی شده در ابعاد ماکرو نسبت داده شد. سپس آزمون کشش بر روی مدل ماکرو انجام گرفته و خواص کششی حاصل از مدل با نتایج آزمایشگاهی مقایسه شد. نتایج نشان می داد خواص کششی کامپوزیت انطباق مناسبی با نتایج مدل سازی دارد. از این رو می توان با استفاده از مدل مزو خواص مکانیکی کامپوزیت را استخراج کرده و سپس آزمون مورد نظر بر روی مدل ماکرو صورت گیرد. استفاده از روش چند مقیاسی سبب می شود علاوه بر افزایش دقت در پیش بینی خواص مکانیکی کامپوزیت، حجم محاسبات نیز کاهش یابد.
کلیدواژهها
موضوعات
عنوان مقاله [English]
Numerical investigation of tensile behavior of composite reinforced with woven carbon and Kevlar fabrics by multi scale method
نویسندگان [English]
- Sayyed Behzad Abdellahi 1
- Majid Kazemi Asfeh 2
- Sayyed Mahdi Hejazi 3
1 Department of Textile Engineering, Isfahan University of Technology, Isfahan Iran
2 Department of Aerospace Engineering, Emam Hossein University, Tehran, Iran
3 Department of Textile Engineering, Isfahan University of Technology, Isfahan Iran.
چکیده [English]
Nowadays, composites are being widely used in automotive, aerospace and military industrials. Woven composites are considered as a one of textile composites. In present study, tensile behavior of carbon and Kevlar woven composites was investigated by finite element method. Weave pattern of woven fabric was twill 2×2. In the first step, a unit-cell of composite was created in TexGen software in meso scale. After that, unit-cell was imported in ABAQUS software to finite element (FE) analysis. After FE analysis, a python code was applied in meso model to calculate mechanical coefficient of composite. The mechanical coefficients of composite were assigned in macro model. Then tensile test was done on macro model and results of FE analysis were compared with experiment results. The results showed that, tensile properties of model propose good agreement with experimental results. Therefore, meso model can be used to calculate mechanical properties of composite. Using multiscale method also leads to increase precision and solving reduction.
کلیدواژهها [English]
- Woven carbon composite
- woven Kevlar composite
- multiscale method
- tensile test
- finite element analysis