دانشگاه علم و صنعت ایرانعلوم و فناوری کامپوزیت2383-38234420180220The first pageشناسه این شماره نشریه علوم و فناوری کامپوزیت30756FAJournal Article20180306https://jstc.iust.ac.ir/article_30756_d3e2fe4ac9568e0b59ad61ccbc933906.pdfدانشگاه علم و صنعت ایرانعلوم و فناوری کامپوزیت2383-38234420180306Modeling and intelligent control of vibration of cantilever composite plate embedded with shape memory alloy wiresمدلسازی و کنترل هوشمند ارتعاشات ورق کامپوزیتی یکسرگیردار مسلح با سیمهای آلیاژ حافظهدار3633742855410.22068/jstc.2018.28554FAشیما الساداتمجابیکارشناسی ارشد، مهندسی مکاترونیک، واحد قزوین، دانشگاه آزاد اسلامی، قزوینمحمدمهدیخیری خواهاستادیار، مهندسی مکانیک، واحد قزوین، دانشگاه آزاد اسلامی، قزوین، ایرانJournal Article20170201The purpose of this study is controlling the forced vibration of a layered composite cantilever plate embedded with shape memory alloys wires using classical and fuzzy controllers. The governing equations of motion of the composite plate including shape memory alloy wires are calculated using the classical laminated plate theory and the Hamilton principle. The Liang formula is also used to model the thermo-mechanical behavior of the shape memory alloys wire actuators. Then, the free vibration solution for the layered composite plate is calculated using semi-analytical Rayleigh-Ritz method and then is compared with experimental method. Comparison between the obtained natural frequencies of the composite plate and those of published experimental results confirms the accuracy of the purposed modeling and solution. Finally, three controlling system are designed to reduce the amplitude of vibrational displacement of the structure against forced vibrational excitations including PID controller, Fuzzy controller and PID-Fuzzy controller. Finally, the genetic algorithm is used to optimize the gain coefficients of the classic controller and the rules and parameters of the fuzzy controller to reduce the vibrational displacement amplitude of the plate. The obtained results show that the all designed controllers can reduce the steady-state vibrational displacement amplitude of the plate significantly, but the PID-Fuzzy controller has the best performance.در این مقاله، ارتعاشات اجباری یک ورق چند لایه کامپوزیتی یکسرگیردار مسلح با عملگرهای سیمهای آلیاژ حافظهدار، به روش کلاسیک و فازی و بصورت مدار بسته کنترل میشود. به این منظور، ابتدا معادلات حاکم بر ارتعاشات ورق کامپوزیتی چند لایه که شامل سیمهای آلیاژ حافظهدار است، با استفاده از تئوری کلاسیک ورقها و اصل همیلتون استخراج میشود. همچنین رفتار حرارتی - مکانیکی سیمهای آلیاژ حافظهدار با استفاده از فرمول لیانگ مدلسازی میگردد. سپس حل نیمه تحلیلی مساله با توجه به شرایط مرزی آن و به روش ریلی- ریتز ارائه و فرکانسهای طبیعی ورق محاسبه و با نتایج تجربی مقایسه میگردد. نتایج حاصله حاکی از دقت مدلسازی و تطابق خوب آن با نمونه واقعی دارد. سپس جهت کنترل دامنه ارتعاشات ورق تحت بار اجباری نوسانی، از سیستم مدار بسته با عملگرهای سیم آلیاژ حافظهدار که بر روی ورق متصل شدهاند، استفاده میگردد. از سه روش کنترلی کلاسیک، فازی و ترکیبی جهت کاهش دامنه جابهجایی ورق استفاده میشود. در نهایت با استفاده از الگوریتم ژنتیک، به بهینه سازی ضرایب بهره کنترل کننده کلاسیک و قواعد و پارامترهای کنترل کننده فازی جهت هدف کاهش دامنه ارتعاشات سازه پرداخته میشود. نتایج حاصله نشان میدهد که کلیه کنترل کننده-های طراحی شده دامنه جابهجایی پایدار ورق را به طور چشمگیری کاهش میدهند و در این بین کنترل کننده ترکیبی فازی-کلاسیک بهترین عملکرد را داراست.https://jstc.iust.ac.ir/article_28554_123f7670babac5a92883d9a7afb4262e.pdfدانشگاه علم و صنعت ایرانعلوم و فناوری کامپوزیت2383-38234420180306Stress analysis of single-lap bonded joints in composite tubes
under torsion and hygrothermal effects using DQMتحلیل تنش در اتصال چسبی تکلبه بین لولههای کامپوزیتی تحت گشتاور پیچشی و اثرات حرارتی- رطوبتی به روش تربیع دیفرانسیل3753852392710.22068/jstc.2018.23927FAمحمد منصورمحی الدین قمشه ایاستادیار، مهندسی مکانیک، دانشگاه آزاد اسلامی واحد کرج، کرج، ایرانرضاشاهیکارشناسی ارشد، مهندسی مکانیک، دانشگاه آزاد اسلامی واحد کرج، کرج، ایرانJournal Article20160724In this research, adhesively tubular single lap joints subjected to torsional and hygrothermal loadings are studied using the Differential Quadrature Method (DQM), in which the lateral deflections are taken into account. The analysis is based on the linear cylindrical shell theory. At first, governing differential equations of the tubes and the interfacing adhesive layer are expressed in terms of the displacement field components. The total structure is divided into the overlapping and non-overlapping areas. The differential equations of the overlapping area which do not have closed form solution, are discretized by implementing the DQM. Then, the equations of the total areas are solved simultaneously regarding their boundary and continuity equations, to find the circumferential and radial (lateral) displacements. Next, having known the displacement field components, the distribution of the peel and shear stresses in the interfacing adhesive are calculated. Results obtained from the presented DQM solutions are compared well with those of a published reference as well as those of an ABAQUS finite element model. Finally, using the DQM model, the influence of the adhesive layer thickness, the overlap length, and the changes in the temperature and relative humidity on the interfacing stress distributions are investigated.در این تحقیق اتصال چسبی رویهم تک لبه بین لولههای کامپوزیتی که همزمان تحت یک گشتاور پیچشی و اثرات حرارتی-رطوبتی قرار دارد، به روش عددی تربیع دیفرانسیل (DQM) مورد مطالعه قرار گرفته است. این تحلیل بر اساس تئوری خطی پوستههای استوانهای به انجام رسیده و در آن خیز عرضی ایجاد شده در لوله ها لحاظ گردیده است. ابتدا معادلات دیفرانسیل حاکم بر تغییر شکل لولهها و ناحیه چسب برحسب مؤلفههای میدان جابجائی استخراج گردیدهاند. کل سازه به چند ناحیه همپوشانی و غیرهمپوشانی تقسیم گردیده، و معادلات مربوط به نواحی همپوشانی لولهها، که حل تحلیلی ندارند، به روش عددی DQM گسسته سازی شده، و نهایتاً مجموعه معادلات مربوط به کل سازه با توجه به شرایط مرزی و پیوستگی بین نواحی بطور همزمان حل گردیدهاند، تا جابجائیهای محیطی و شعاعی (عرضی) بدست آیند. سپس با معلوم بودن مؤلفههای جابجائی، مؤلفههای تنش برآمدن و تنش برشی در ناحیه همپوشانی تعیین شدهاند. به منظور صحت سنجی مدل عددی حاضر، نتایج عددی حاصل از آن با نتایج عددی یک مرجع به چاپ رسیده و نیز با نتایج نرم افزار آباکوس مقایسه گردیده، که مطابقت و همخوانی قابل قبولی بین آنها ملاحظه میشود. نهایتاً با استفاده از مدل DQM حاضر مطالعات پارامتری به انجام رسیده و تاثیر پارامترهایی شامل ضخامت لایه چسب، طول ناحیه همپوشانی، تغییر دما و رطوبت نسبی بر روی چگونگی توزیع تنشها در ابن ناحیه بررسی گردیده است.https://jstc.iust.ac.ir/article_23927_144b603f0ae6f2209ae92712e11c5a78.pdfدانشگاه علم و صنعت ایرانعلوم و فناوری کامپوزیت2383-38234420180306A study on effect of titanium dioxide nanoparticles on the elastic modulus, impact and tensile strengths of polypropylene/linear low density polyethylene (PP/LLDPE) blendsبررسی تاثیر نانو ذرات اکسید تیتانیوم بر استحکام ضربه، استحکام کششی و مدول الاستیک ترکیبات پایه پلیپروپیلن/پلیاتیلن خطی با چگالی کم3863902392810.22068/jstc.2018.23928FAفرامرزآشنای قاسمینشیار، مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی، تهران ، ایران0000-0002-4693-4373اسماعیلقاسمیاستاد، مهندسی مواد، پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی، تهران، ایرانسجاددانش پایهکارشناس ارشد، مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی، تهران؛ ایرانJournal Article20160718In this study, mechanical properties, including elastic modulus and impact strength of nanocomposites based on polypropylene and polyethylene, linear low-density blends, in the presence of titanium oxide nanoparticles have been studied. 0, 2 and 4 wt% titanium dioxide nanoparticles were added to the basic ingredients polypropylene / polyethylene linear low density with a fixed ratio of 60/40 wt. % to reach the final composition that was prepared using an extruder. Tensile and impact tests were carried out in order to determine the elastic modulus and impact strength of compounds. It was observed that the presence of titanium dioxide nanoparticles at 2 wt. %, elastic modulus and impact strength compared to the basic polypropylene/polyethylene linear low-density increase and the presence of higher level of titanium dioxide nanoparticles up to 4 wt. % decrease mechanical properties of compounds. It was also seen that usilng low weight percent of nano particles, increase impact strength of the samples up to 7 percenrt.در این تحقیق، خواص مکانیکی، شامل مدول الاستیک، استحکام کششی و استحکام ضربه نانوکامپوزیتهای بر پایه آلیاژ پلیپروپیلن و پلیاتیلن خطی با چگالی کم، در حضور نانوذرات اکسید تیتانیوم، به روش اختلاط مذاب در یک اکسترودر دو مارپیچه همسوگرد تهیه گردید. بدین منظور، به ترتیب 0، 2 و 4 درصد وزنی نانو ذرات اکسید تیتانیوم به ترکیبات پایه پلیپروپیلن/پلی اتیلن خطی با چگالی کم با نسبت ثابت 60/40 درصد وزنی افزوده شده و ترکیبات نهایی تهیه شد. آزمونهای کشش و ضربه به ترتیب برای تعیین مدول الاستیسیته، استحکام کششی و استحکام ضربه ترکیبات انجام شد. مشاهده شد که افزودن نانو ذرات اکسید تیتانیوم تا 2 درصد وزنی مدول الاستیسیته و استحکام ضربه نسبت به ترکیب پایه پلیپروپیلن/پلیاتیلن خطی با چگالی کم را افزایش میدهد اما تاثیر چندانی بر استحکام کششی ندارد. حضور بیش از 2 درصد وزنی نانو ذرات (تا 4 درصد وزنی) باعث کاهش خواص مذکور میشود. همچنین مشاهده گردید که حضور نانو ذرات با درصد وزنی کم (حدود 2 درصد وزنی)، تقریبا 7 درصد استحکام ضربه و مدول الاستیک ترکیبات را افزایش میدهد.https://jstc.iust.ac.ir/article_23928_9216ab2940fd8b819d833bd0cdc5dadc.pdfدانشگاه علم و صنعت ایرانعلوم و فناوری کامپوزیت2383-38234420180306Effect of preheating temperature on thickness and interfacial microstructure of Aluminum-Copper bimetallic composite produced by vertical centrifugal castingتاثیر دمای پیشگرم روی ضخامت و ساختار لایه فصل مشترک کامپوزیت دوفلزی آلومینیم- مس در روش گریز از مرکز عمودی3913982562910.22068/jstc.2018.25629FAاحسانحیطهکارشناس ارشد، مهندسی مواد، دانشگاه آزاد اسلامی، کرج، ایرانمهدیدیواندریدانشیار، مهندسی مواد، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران -آیرانمرتضیغلامیکارشناس ارشد، مهندسی مواد، دانشگاه علم و صنعت - ایران، تهران ، ایرانJournal Article20161015Application of composites of two or more metals has been increased, aiming to increase productivity, in various sectors of industry in recent years. In this work an Al/Cu bimetallic composite was prepared by casting Al melt into a Cu bush with 40 mm height and 79 and 84 inner and outer diameters, rotating at 1480 revolutions per minute (rpm), and 100, 150, 200, 300, and 400°C preheating temperature, respectively in a vertical centrifugal casting machine. Cooling rate increment, due to lower preheating temperature, not only lead to interface thinning but also it can modify microstructure. The results of scanning electron microscope (SEM) and energy dispersive X-ray spectroscopy (EDS) analysis showed that four discrete layers have been formed from the Cu side, including AlCu2, AlCu, Al2Cu continuous layers, Al2Cu precipitates scattering in anomalous eutectic structures and finally α-Al/Al3Cu anomalous eutectic structure near the Al side. Micro hardness measurements showed that hardness of various presented phases decreases from outward to the inward.مصرف کامپوزیتهای شامل دو یا چند فلز، با هدف بهبود بهرهوری در صنایع مختلف، در سالهای اخیر افزایش یافته است. در این تحقیق، ریختهگری کامپوزیت دوفلزی آلومینیم- مس در حالت ذوبریزی مذاب آلومینیم درون بوش جامد مسی به ابعاد، ارتفاع 40 میلیمتر و قطر داخلی و خارجی 79 و 84 میلیمتر، در سرعت دوران 1480 دور بر دقیقه و دماهای پیشگرم 100، 150، 200، 300 و 400 درجهی سانتیگراد به وسیلهی دستگاه ریختهگری گریز از مرکز عمودی انجام شد و فصل مشترک تشکیل شده مورد مطالعه قرار گرفت. کاهش دمای پیشگرم با تشدید آهنگ تبرید موجب کاهش ضخامت فصل مشترک و نیز ظریفتر شدن ساختار یوتکتیک غیرعادی α-Al/Al3Cu میشود. بررسیهای آنالیز میکروسکوپ الکترونی مجهز به طیفسنجی پراش انرژی پرتو ایکس (EDS) نشان داد فازهای (به ترتیب از سمت مس) AlCu2، AlCu و Al2Cu، رسوبات Al2Cu جدا شده از لایهی سوم و پراکنده در زمینهی از ساختار یوتکتیک غیرعادی α-Al/Al3Cu و نهایتا ساختار یوتکتیک غیرعادی α-Al/Al3Cu در مجاورت آلومینیم تشکیل شده است. سختی فصل مشترک تابع یک روند نزولی است به گونهای که سختی فازهای تشکیل شده از سمت دیوارهی خارجی به طرف داخل قطعه ریختگی کاهش مییابد.https://jstc.iust.ac.ir/article_25629_59f09348ac59397302394ffcd5d9eb9a.pdfدانشگاه علم و صنعت ایرانعلوم و فناوری کامپوزیت2383-38234420180306Experimental study of tensile behavior of self-healing fiber-metal laminates composites with chopped hollow glass fibersبررسی تجربی رفتار کششی کامپوزیت های چند لایه الیاف- فلز خود ترمیم شونده با الیاف شیشه توخالی کوتاه3994042563110.22068/jstc.2018.25631FAرضااسلامی فارسانیدانشیار، مهندسی مواد، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، تهران، ایران0000-0002-7838-6199فاطمهمحبتیدانشجوی کارشناسی ارشد، مهندسی مواد، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، تهران، ایرانحامدخسرویاستادیار، مهندسی مواد، دانشگاه سیستان و بلوچستان، زاهدان ، ایرانJournal Article20161012Fiber metal laminates (FMLs) are a family of hybrid composite structures formed from the combination of metal layers sandwiching a fiber- reinforced plastic layer. Because of low weight and better mechanical properties in comparison with aluminum alloys and other composites, they have found a wide range of use in aerospace industriy. In the case of deep micro-cracks within the FMLs, they must be replaced. To avoid of replacing the FMLs, the self-healing phenomenon is an appropriate strategy to control the defects and micro-cracks. In this research a series of chopped micro glass tubes were employed to provide a self-healing system. These chopped micro glass tubes were filled with epoxy resin + hardener as a healing agent system. When the structure is exposed under loading condition, the created damages and micro-cracks rupture the chopped micro-glass tubes and the healing agent flows in the damage area and over a time span the defects will be healed and eliminated. The aim of this study is to find out the appropriate chopped micro-glass tubes volume fraction and the healing time to obtain an efficient healing. For this purpose, the chopped micro-tubes containing 4, 8, and 12 Vol.% were incorporated in epoxy- glass fibers composite and the tensile behavior observed for the specimens were assessed during different healing time. The highest healing efficiency of 58.3% was observed for the specimen with 8% healing agent.کامپوزیتهای چندلایهای الیاف- فلز که از اتصال ورقهای نازک فلزی و کامپوزیتهای تقویتشده با الیاف تشکیل شدهاند، به دلیل دارابودن وزن کمتر و خواص مکانیکی بهتر در مقایسه با سایر کامپوزیتها و آلیاژهای آلومینیوم در صنایع مختلف کاربرد فراوانی پیدا کردهاند. در صورت ایجاد عیوبی همچون ترک در این مواد، ساختار آنها آسیب دیده و لذا باید آن را جایگزین نمود. جهت بهبود عیوب و ترکها بدون جایگزینکردن کامپوزیت چندلایهای از سیستمهای خودترمیمی استفاده میشود. در این پژوهش یک سری میکرولولههای شیشهای کوتاه پرشده با نوعی ماده ترمیمکننده شامل رزین اپوکسی و هاردنر مربوط به آن بهعنوان سیستم خودترمیمی استفاده شده است. هنگامیکه در حین بارگذاری عیب یا ترک در کامپوزیت ایجاد شود، این عیوب با میکرولولههای شیشهای کوتاه برخورد کرده، در نتیجه میکرولولهها شکسته و عامل ترمیمی در محل آسیب جریان پیدا میکند که با گذشت زمان موجب ترمیم آسیب و در نتیجه بهبود خواص کامپوزیت میشود. هدف از این پژوهش بررسی کسر حجمی مناسب و زمان مطلوب جهت مشاهده پدیده ترمیمشوندگی است. بدین منظور میکرولولههای شیشهای حاوی مواد ترمیمکننده با کسرهای حجمی 4، 8 و 12 پر و خردشده و در کامپوزیت زمینه اپوکسی تقویتشده با الیاف شیشه پراکنده شدند. خواص کششی نمونهها با گذشت زمانهای مختلف پس از ایجاد آسیب مورد بررسی قرار گرفت. بیشترین میزان بازیابی راندمان ترمیم به میزان 3/58 درصد برای نمونه حاوی 8 درصد حجمی ماده ترمیمی مشاهده شد.https://jstc.iust.ac.ir/article_25631_fad966a3f8fc7a538c1edd9aa5c22fd5.pdfدانشگاه علم و صنعت ایرانعلوم و فناوری کامپوزیت2383-38234420180306Buckling of composite plate made of curvilinear fiber with linear and nonlinear fiber orientation variationکمانش صفحه کامپوزیتی ساخته شده از الیاف منحنی با تغییر خطی و غیرخطی جهت الیاف4054172563510.22068/jstc.2018.25635FAحسیننوپوردانشجوی دکتری، مهندسی دریا، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، شاهین شهر، ایرانعبدالرضاکبیری عطاآبادیاستادیار، مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی مالک اشتر ، شاهین شهر، ایرانمحمود مهردادشکریهاستاد، مهندسی مکانیک، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران0000-0001-9693-1050Journal Article20160828In this research, effect of curvilinear fibers on the buckling load improvement of composite plates was studied. Two paths for curvilinear fiber were considered, namely, the linear variation of fiber angle and the nonlinear variation of fiber angle (constant curvature). The fiber orientation varies linear and nonlinear with the coordinates of plate in these two mentioned paths respectively. In the previous researches, linear variation of fiber angle was usually investigated. However, the results were not compared with those of the other paths. In this research, comparisons between the two paths of the linear variation of fiber orientation and the constant curvature of composite plates with and without cutout were performed. ABAQUS finite element software was used for modeling and analysis. Results show that for composite plates without cutouts and with intended dimensions, material, lay-up and boundary conditions in the ideal state, the linear variation of fiber orientation caused ten percent increase in the buckling load in comparison with the constant curvature path. However, by considering the minimum practical radius constraint of the manufacturing method, the constant curvature path shows better results. According to applied boundary conditions, the mechanism of buckling load increase with curvilinear fibers is due to shifting the load from the center of plate to the side edges. Two geometries of cutout, circular cutout with different diameters and elliptical cutout with different aspect ratios were also considered. The results show that in the models with cutout by considering the manufacturing constraints, both paths have similar buckling load approximately.در این تحقیق، تأثیر مسیر الیاف منحنی بر روی بهبود بار کمانش صفحه کامپوزیتی تحت فشار محوری و با در نظر گرفتن مسیرهای تغییر خطی و غیرخطی (مسیر شعاع انحناء ثابت) زاویه الیاف، بررسی شد. در مسیر تغییر خطی و غیر خطی، زاویه الیاف با مختصات نقاط واقع در صفحه به ترتیب به صورت خطی و غیرخطی تغییر میکند. در تحقیقات گذشته بر روی کمانش صفحات کامپوزیتی با الیاف منحنی، عمدتاً مسیرهای تغییر خطی زاویه الیاف بررسی گردید، اما فعالیت قابل توجهی در زمینه مقایسه بین میزان اثرگذاری این مسیر با سایر مسیرها صورت نگرفت. لذا در این تحقیق، این مقایسه برای دو مسیر تغییر خطی و غیرخطی و برای یک صفحه کامپوزیتی بدون گشودگی و دارای گشودگی انجام شده است. برای مدلسازیها از نرمافزار المان محدود آباکوس استفاده گردید. نتایج نشان میدهد که برای صفحه کامپوزیتی بدون گشودگی با ابعاد، جنس، لایهچینی و شرایط مرزی مورد نظر، مسیر تغییر خطی زاویه الیاف در حالت ایدهآل، در حدود ده درصد بار کمانش بیشتری را نسبت به مسیر شعاع انحناء ثابت نتیجه داده اما با لحاظ قیود ساخت، مسیر شعاع انحناء ثابت، حدود چهار درصد نتایج بهتری را نشان میدهد. با توجه به شرایط مرزی اعمالی، مکانیزم افزایش بار کمانش با بهکارگیری الیاف منحنی شکل، باربرداری از نواحی مرکزی و انتقال بار به لبهها میباشد. دو هندسه گشودگی دایروی و بیضی شکل با قطر و نسبتهای منظری مختلف نیز بررسی گردید. نتایج نشان میدهد که در مدلهای با گشودگی با لحاظ قید ساخت، هر دو مسیر بار کمانش تقریبا یکسانی دارند.https://jstc.iust.ac.ir/article_25635_4f8bfe1d57f5c305c083e5ab7f4ab0bf.pdfدانشگاه علم و صنعت ایرانعلوم و فناوری کامپوزیت2383-38234420180306Experimental and numerical analysis of composite lattice truncated conical structures with and without carbon nanotube reinforcements under axial compressive forceتحلیل تجربی و عددی سازه های مخروط ناقص مشبک کامپوزیتی تقویت شده با و بدون نانولوله های کربنی تحت نیروی محوری فشاری4184252637510.22068/jstc.2018.26375FAعلیداوراستادیار، مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران -ایران0000-0002-4386-1965رضاآذرافزااستادیار، مهندسی مکانیک، دانشگاه - صنعتی مالک اشتر، تهران، ایرانوحیدباقریفوق لیسانس، مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی شریف، واحد گلپایگان، گلپایگان، ایرانJournal Article20161024In the present paper the compressive behavior of composite lattice truncated cone reinforced with and without carbon nanotube (CNT) is investigated using experimental and numerical simulation methods. Composite lattice truncated cone samples, made of glass/epoxy without CNT and reinforced with 2% wt. CNT are fabricated using filament winding process and tested under compressive axial force. Moreover, modeling of the structure is performed and numerical simulation is achieved using commercial finite element ABAQUS software and the results of compressive force vs. axial displacement are verified by the experimental data and good agreement is observed. Halpin-Tsai micromechanics model is also utilized in order to calculate the nanocomposite material properties and assigned in the numerical simulation. The effects of CNT weight percentage and coefficients of CNT dispersion within the epoxy resin matrix are investigated using numerical simulation method. The results showed that addition of CNT by 2% wt. to the epoxy resin of the composite lattice conical structure, enhanced the maximum carried compressive force by 44%. While addition of CNT more than 2% wt. causes the compressive strength to be decreased due to less dispersion quality and agglomeration and non-uniform dispersion of the CNTs within the epoxy resin.در این مقاله رفتار فشاری سازههای مخروط ناقص مشبک کامپوزیتی با و بدون نانولوله کربنی به عنوان تقویت کننده، به روش تجربی و شبیهسازی عددی مورد بررسی قرار گرفت. نمونههای کامپوزیتی از جنس شیشه/اپوکسی بدون نانولوله کربنی و تقویت شده با 2% وزنی نانولوله کربنی به روش پیچش الیاف ساخته شد و مورد آزمایش نیروی محوری فشاری قرار گرفت. همچنین مدلسازی مخروط ناقص مشبک کامپوزیتی و شبیهسازی عددی در نرم افزار آباکوس انجام پذیرفت و نتایج نیروی فشاری-جابجایی محوری با نتایج آزمایشگاهی مقایسه گردید و تطابق خوبی حاصل شد. در شبیهسازی عددی، برای اختصاص دادن خواص ماده نانوکامپوزیت، از مدل هالپین-سای اصلاح شده استفاده شد. تاثیر کسر حجمی نانولوله کربنی و همچنین ضرایب پراکندگی نانولولهها در داخل رزین اپوکسی، به کمک تحلیل اجزاء محدود بررسی شد. نتایج نشان داد که افزودن 2% وزنی نانولوله کربنی به رزین اپوکسی در حین ساخت، نیروی قابل تحمل بیشینه را حدود 44% افزایش میدهد. این در حالی است که با افزایش کسر حجمی نانولوله بالاتر از 2% وزنی، به دلیل کاهش کیفیت پراکندگی و کلوخهای شدن و غیر یکنواختی توزیع نانولوله درون رزین اپوکسی، حداکثر نیروی قابل تحمل سازه کاهش مییابد.https://jstc.iust.ac.ir/article_26375_fbc32e91518e668c5c8da775c9d4bf1d.pdfدانشگاه علم و صنعت ایرانعلوم و فناوری کامپوزیت2383-38234420180306Investigation the mechanical and microstructural propreties of copper surface composite Cu/SiO2 fabricated by friction stir processingبررسی خواص مکانیکی و ریزساختار نانوکامپوزیت زمینه مسی تقویت شده با ذرات اکسید سیلیسیوم تولید شده به روش فرآوری اصطکاکی اغتشاشی4264332824910.22068/jstc.2018.28249FAالههخدابخشیدانشجوی کارشناسی ارشد، مهندسی مواد، دانشگاه بوعلی سینا، همدان، ایرانشهابکاظمیاستادیار، مهندسی مواد، دانشگاه بوعلی سینا، همدان، ایرانسعیداحمدی فردکارشناسی ارشد، مهندسی مواد، دانشگاه بوعلی سینا، همدان، ایرانJournal Article20161102Abstract <br /> Friction stir processing (FSP) is a method for improvement surface. This process development for refinement of microstructure, improvement of materials mechanicals properties so production of surfsce composite. The aim of article product metal matrix composite (MMC) on surface of copper sheets by means of SiO2 refinement by friction stir processing for improve mechanical properties. In this article travel speed was fixed and56 mm/min and rotationals speed were 500, 710, 1000 rpm to sue. Optimum sample selected due to microstructure resualts and highest mechanical properties. Microstructure resualts reported by optical and scaning electron microscopical. Resualt indicating via increase rotational speed, increase size and decrase hardness. Maximum hardness related to specimen whit rotational speed 500 rpm, and 121 Hv, least size 10µm. so tensile properties statement white standard tensile test. Resualt of mechanichal surface composite were about on 218 to 227 Mpa respectively. At last wear properties of surface composite were investigated. The resualt of wear test exhibiting better wear behaviour of the developed composite.چکیده <br /> فرآیند اصطکاکی اغتشاشی یک روش بهسازی سطح است. این فرآیند برای اصلاح ریزساختار و بهبود خواص مکانیکی و همچنین تولید کامپوزیت سطحی توسعه یافته است. هدف از انجام این پژوهش تولید نانو کامپوزیت سطحی زمینه مس با ذرات تقویت کننده SiO2 به روش فرآوری اصطکاکی اغتشاشی برای بهبود خواص مکانیکی است. در این مقاله از سرعت پیشروی ثابت 56 میلیمتر بر دقیقه و از سرعتهای دورانی 500، 710 و 1000 دور بر دقیقه بهره گرفته شد. نمونه بهینه با در نظر گرفتن نتایج ریزساختاری و بالاترین خواص مکانیکی انتخاب شد. ریزساختاری نمونهها به وسیله میکروسکوپ نوری (OM) و میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان دهنده این است که با افزایش سرعت دورانی اندازه ذرات افزایش و در نتیجه سختی کاهش می یابد. بیشترین سختی به دست آمده، مربوط به نمونه تولید شده با سرعت دورانی 500 دور بر دقیقه و به میزان 121 HV و با کمترین اندازه دانه 10 میکرون در ناحیه اغتشاشی است. همچنین خواص کششی نمونههای تولید شده به وسیله آزمون کشش بررسی شد. نتایج آزمون نشان دهنده آن است که استحکام کششی فلز پایه و کامپوزیت سطحی تولید شده به ترتیب 218 به227 مگاپاسکال به دست آمد. در نهایت خواص سایشی کامپوزیت سطحی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج آزمون سایش˓ بهبود رفتار سایشی کامپوزیت تولید شده را نشان میدهد.https://jstc.iust.ac.ir/article_28249_b229ed523ffbcc8c48d47eb8bcd760c6.pdfدانشگاه علم و صنعت ایرانعلوم و فناوری کامپوزیت2383-38234420180306Experimental Investigation of Dynamic Behavior of Composite Sandwich Panel Using Self-healing Materials under CHARPY impact and 3-point Bending Destructionبررسی تجربی رفتار دینامیکی پانل ساندویچی کامپوزیتی با مواد خودترمیم تحت ضربه شارپی و تخریب خمش سه نقطهای4344422855810.22068/jstc.2018.28558FAنویدجلالیان میرزاپورکارشناسی ارشد، طراحی کاربردی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران جنوب، تهران، ایرانمهدییارمحمد توسکیاستادیار، مهندسی مکانیک، دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران جنوب، تهران -ایرانJournal Article20170123In this research, CHARPY impact behavior of sandwich panel using the self-healing materials is considered. The sandwich panel consists of a PVC solid foam core between Carbon fibers composite faces with lay-up (0/90)s at the top and down structure. The thin glass tubes are filled by the self-healing materials and put among the composite layers of sandwich panel. The sandwich panel construction is made of handy lay-up, using Epoxy to bond the layers.<br /> The self-healing materials with (0.5, 1, 1.5) volume fraction are used among composite layers of sandwich panel. The destruction of sandwich panel using the self-healing materials is carried out by three point bending. After destruction, the healing will be started from zero point then 3 to 7 days have been considered to determine the effect of the self-healing materials of sandwich panel. CHARPY impact test are performed on the specimens at the mentioned time to investigate the effect of the self-healing material on the impact behavior of sandwich panel.<br /> The experimental results of CHARPY impact behavior of sandwich panel considering the self-healing materials illustrates that the most dynamic fracture toughness and healing efficiency belong to the specimen with 1.5 volume fraction after 7 days from destruction time comparing the control specimen. Using glass tubes particularly and the quantity of tubes also will be significant effect on increasing the strength of construction. By increasing the volume fraction and the time of healing, the healing efficiency of sandwich panel will be enhanced as well.در این تحقیق، رفتار ضربه شارپی پانل ساندویچی با لحاظ مواد خودترمیم در آن، مورد بررسی قرار گرفته است. پانل ساندویچی شامل پوسته کامپوزیتی الیاف کربن با چیدمان متقارن (0/90) در قسمت بالا و پایین و هسته جامد از فوم PVC بین آنها میباشد. مواد خودترمیم درون لولههای نازک شیشهای پرشده و بین لایههای کامپوزیت پانل ساندویچی قرار داده شدهاند. ساخت پانل ساندویچی به روش لایهچینی دستی بوده که از اپوکسی برای اتصال لایهها نیز استفاده شده است.<br /> مواد خودترمیم دارای سه کسر حجمی 0.5، 1 و 1.5 درصد هستند که در بین لایههای کامپوزیتی پانل ساندویچی بکار گرفته شدهاند. تخریب پانل ساندویچی با لحاظ مواد خودترمیم توسط دستگاه خمش سه نقطهای انجام شده است. پس از تخریب، ترمیم آغاز شده و مدت زمانهای صفر، سه و هفت روز برای تاثیر مواد خودترمیم پانل ساندویچی در نظر گرفته شده است. نمونهها تحت آزمایش ضربه شارپی در مدت زمانهای مذکور قرار گرفته و تاثیر مواد خودترمیم برروی رفتار ضربه پانل ساندویچی مورد ملاحظه قرار گرفته است.<br /> نتایج تجربی رفتار ضربه شارپی پانل ساندویچی با لحاظ مواد خودترمیم بیانگر این است که بیشترین میزان چقرمگی شکست دینامیکی و بازدهی ترمیم متعلق به نمونه با کسر حجمی 1.5 درصد پس از گذشت هفت روز از زمان تخریب در مقایسه با نمونه شاهد میباشد. بکارگیری لولههای شیشهای خود بهتنهایی موجب افزایش استحکام سازه ساندویچی به میزان چشمگیری میشوند و تعداد لولهها در افزایش استحکام سازه موثر است. با افزایش کسر حجمی و زمان ترمیم، بازدهی ترمیم پانل ساندویچی افزایش مییابد.https://jstc.iust.ac.ir/article_28558_3bbb55bc5148f3def11dae1432bf7321.pdfدانشگاه علم و صنعت ایرانعلوم و فناوری کامپوزیت2383-38234420180306Effect Of Dimensions Smart Attached Mass And Local Stiffness On Dynamic Response Of Thick Platesتاثیر ابعاد و سفتی موضعی جسم متصله هوشمند حافظه دار بر پاسخ ارتعاشات آزاد ورق-های ضخیم4434522990210.22068/jstc.2018.29902FAکرامتملک زادهاستاد، مهندسی مکانیک، مجتمع دانشگاهی هوافضا، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران؛ ایران0000-0002-4725-6949ناصرذوالقدرکارشناسی ارشد مهندسی هوافضا، سازههای هوایی، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهرانعلیرضاپورمویددانشجوی دکتری، مهندسی هوافضا، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران، ایران0000-0002-7217-4582Journal Article20170117This article for the first time is concerned with effects of parameters as local smart stiffness and smart attached mass dimensions of dynamic behavior of thick laminated plates with attached mass. In deriving governing equations, Gark-Kant’s higher order theory is used and effects of SMA and attached mass`s stiffness taken into account and finally vibration equations of thick plate carrying attached mass contain SMA is reached by using Hamilton`s principal. Then by means of Galerkin method, mass and stiffness matrices are extracted for achieving to a standard eigenvalue vibration problem. In this problem simply supported boundary condition is used for each four edges. Some important parameters such as ratio of local stiffness to stiffness of host structure and smart attached mass dimension on main frequencies of laminated thick plate is studied. A Comparative result with those in published references is presented. These numerical results show that local stiffness due to smart attached mass has a great role on dynamic behavior of thick laminated plates that if SMA didn`t active properly or ignore the effect of attached mass`s stiffness the dynamic response of system will have a lot of changes.در این تحقیق برای اولین بار تاثیر پارامترهایی نظیر سفتی موضعی هوشمند و ابعاد جسم متصله هوشمند حافظهدار در رفتار دینامیکی ورقهای ضخیم با حضور جسم متصله هوشمند حافظهدار بررسی شده است. در بدست آوردن معادلات حاکمهی حرکت این ورق از تئوری مرتبه بالای 12 مولفهایی گارک- کانت استفاده شده است که در این حالت اثرات ناشی از آلیاژهای حافظهدار و سفتی موضعی جسم متصله در نظر گرفته شده و در ادامه معادلات ارتعاشی ورق حامل جسم متصله هوشمند دارای آلیاژ حافظهدار با استفاده از اصل همیلتون بدست آورده شده است. به جهت گسسته سازی سیستم از روش گلرکین استفاده گردیده و سپس ماتریسهای سفتی و جرمی سیستم مذکور برای دستیابی به یک مسئله ارتعاشی استاندارد مقادیر ویژه استخراج شده است. فرکانسهای ارتعاشی سیستم محاسبه شده با نتایج مقالات و مجلات معتبر مقایسه و اثر پارامترهای مختلف ورق ضخیم ارزیابی شده است. نتایج حاصله نشان میدهد در نظر گرفتن سفتی موضعی جسم متصله ناشی از اثر آلیاژهای حافظهدار و سفتی خود ورق، نقش قابل ملاحظهایی در رفتار ارتعاشاتی ورقها دارد به گونهایی که در صورت عدم فعالسازی مناسب هر یک از پارامترهای مختلف آلیاژ حافظهدار و یا در نظر نگرفتن سفتی جسم متصله هوشمند حافظهدار تغییرات در پاسخهای سیستم قابل ملاحظه خواهد بود. همچنین ابعاد جسم متصله نیز دارای اهمیتی خاص خواهد بود زیرا که اثر وزن آلیاژ حافظهدار، جسم متصله و همچنین نیروهای ناشی از استحالهی آلیاژهای حافظهدار هر کدام تاثیرات زیاد بعضاً ناهمسویی بر ارتعاشات سیستم دارند.https://jstc.iust.ac.ir/article_29902_ecc19ff8dfa0fba0aac51c409d06e653.pdfدانشگاه علم و صنعت ایرانعلوم و فناوری کامپوزیت2383-38234420180306Visualization of Flow & Void In pultrusion Process of thermoplastic compositesبررسی آشکارسازی حرکت مذاب و حباب در فرآیند پالتروژن مواد گرمانرم4534632990310.22068/jstc.2018.29903FAامیرحسیندادودانشجوی کارشناسی ارشد، مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت مدرس، تهران -ایرانمحمدگلزارشیار، مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت مدرس، تهران ، ایرانداووداکبریاستادیار، مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایرانمحمد حسینمحمدی پوردانشجوی دکتری، مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت مدرس، تهران؛ ایرانJournal Article20170123Pultrusion is a continuous method for producing profiles with a constant cross section. Mechanical Properties of pultruded composite is related to process parameters such as pulling velocity, Temperature of die, texture of reinforced fibers, etc.<br /> Visualization of Physical variables such as velocity of melted resin, position of backward melt flow, orientation of reinforced fiber in the die can be useful in estimation of degree of impregnation and estimation of quality of pultruded composite. visualization and optimization of these parameters can be a major step to achieve pultruded composite with requested specifications and better performance.<br /> In this research, pultrusion die with glass walls has been used for direct observation of process during pultrusion. glass die has been heated using IR radiation.<br /> In this way important parameters such as, position of molten backflow, velocity profile of melted resin, orientation of reinforced fibers and void state have been observed directly and volume of voids among the die has been reducted about 0.17 instead of first volume and Impregnation Ratio in Y Direction calculated 0.05 * 10-5 m2 and Vx=0.43cm/s ,Vy=0.05cm/s.فرآیند پالتروژن یکی از روش های پیوسته تولید پروفیل هایی با مقطع ثابت می باشد. در این پژوهش شکلگیری محصول پالتروژن از یک ماده گرمانرم در قالب مستقیما مشاهده و اطلاعات مهمی از حرکت مذاب و شکل گیری حباب در حین فرآیند حاصل گردید.در این راستا از یک قالب پالتروژن تخت (همگرا- موازی) با طرفین شیشه ای جهت آشکارسازی استفاده شد. برای حرارت دهی محصول در حین انجام فرآیند از یک منبع مادون قرمز استفاده شد تا فضای کافی جهت تامین حرارت پیوسته در تمامی قالب ممکن گردد. از مواد آشکارساز مانند گرانول و الیاف رنگی جهت آشکارسازی بهتر جریان مذاب نسبت به الیاف استفاده شد. جهت مشاهده بهتر درون قالب و ثبت تصاویر باکیفیت، از دوربین تصویر برداری استفاده گردید.سرعت متوسط ذره در جریان مذاب با حضور الیاف شیشه در جهت طولی 0.43 سانتی متر بر ثانیه و درجهت عرضی 0.54 سانتی متر بر ثانیه اندازه گیری شد. سرعت متوسط طولی مذاب نسبت به سرعت کشنده بیست در صد کمتر محاسبه شد ولی سرعت طولی ذره در انتهای قالب نزدیک به سرعت کشنده شد در حالی که سرعت عرضی در آنجا به صفر رسید. در خصوص حبابهای موجود در جریان مذاب درون قالب حدود 17 درصد کاهش حجم تا سه چهارم انتهایی قالب اندازه گیری گردید ضریب نفوذ با استفاده از رابطه دارسی با فرض فشار فرضی 7 بار به مقدار 8-10× 5 تخمین زده شد.https://jstc.iust.ac.ir/article_29903_c4fcb7b4d480d8978c7022eef435f24d.pdfدانشگاه علم و صنعت ایرانعلوم و فناوری کامپوزیت2383-38234420180306The investigation and comparison of mechanical propertise and microstructure Al/CNT and Al/CNT/Al2O3 copmosites produced by mixed accumulative roll boundingبررسی و مقایسهی خواص مکانیکی و ریزساختار کامپوزیت Al/CNT و کامپوزیت هیبریدی Al/CNT/Al2O3 تولید شده توسط فرایند نورد اتصال انباشتی ترکیبی4644703003410.22068/jstc.2018.30034FAعلیتابشدانشجوی کارشناسی ارشد، مهندسی مواد، دانشگاه حکیم سبزواری، سبزوار، ایرانغلامرضاابراهیمی-2 دانشیار، مهندسی مواد، دانشگاه حکیم سبزواری، سبزوار، ایرانحمیدعزت پوراستادیار، مهندسی مواد، دانشگاه فنآوریهای نوین، سبزوار، ایرانJournal Article20170515Accmulative roll bonding prcess is one of severe plastic deformation procidures for produce high strength-ultrafine grain materials. In this investigation, the new method of mixed accumulative roll bonding was used to produce Al-based composite reinforced with carbon nanotube and alumina. This method is mixed of Continual Annealing roll Bonding and cross roll accumulative roll bonding procedures. This process has two steps. The first step is reinforcement adding with accumulative roll bonding in four rolling passes and annealing for one hour and 350°C after any pass. The next step is accumulative roll bonding without adding reinforcement and annealing. After any rolling pass, strips rotate 90° in each step and then rolled. In this process 11 rolling passes perform on Al/(1%wt CNT) composite and 9 rolling passes on Al/(1%wt)CNT/(2%wt) AL2O3 composite. X-ray diffraction result show that grain size is about nanometer in final rolling pass for both composite and with increase pass number increases tensile strength and elongation decrease first and then increases. strenght in Al/CNT/Al2o3 composite is higher than Al/CNT composite at the same rolling pass. FESEM picture show that reinforced distribution was well in final rolling pass.فرایند اتصال نورد انباشتی یکی از روشهای تغییر شکل پلاستیک شدید برای تولید مواد فوق ریزدانه با استحکام بالا میباشد. در این پژوهش از فرایند جدید اتصال نورد انباشتی ترکیبی برای تولید کامپوزیت زمینه آلومینیومی تقویت شده با ذرات آلومینا و نانولولهی کربنی استفاده شد. این فرایند در واقع ترکیبی از روش اتصال نورد انباشتی همراه با آنیل متناوب و روش اتصال نورد انباشتی متقاطع میباشد. این فرایند شامل دو مرحله است. در مرحلهی اول افزودن تقویت کننده همراه با اتصال نورد انباشتی در چهار پاس ابتدایی نورد، به همراه آنیل ورقها پس از هر پاس بمدت یک ساعت در دمای C° 350 و در مرحلهی دوم اتصال نورد انباشتی بدون اضافه کردن تقویتکننده و بدون آنیل، انجام شد. در هر دو مرحله پس از هر پاس نورد، ورق ها به اندازهی°90 در جهت ساعتگرد چرخیده و سپس نورد شدند. کامپوزیت زمینه آلومینیومی با 1% وزنی تقویتکنندهی نانولولهی کربنی تا 11 پاس و کامپوزیت هیبریدی زمینه آلومینیومی با 1% وزنی نانولولهی کربنی و 2% وزنی آلومینا تا 9 پاس نورد تولید شدند. نتایج XRD نشان دهنده ایجاد دانه های فرعی در حد ابعاد نانومتری در پاس انتهایی در هر دو کامپوزیت میباشند.https://jstc.iust.ac.ir/article_30034_75bd5e7f19a7584c82c3f77dc61bda5a.pdf