دانشگاه علم و صنعت ایرانعلوم و فناوری کامپوزیت2383-382312220250823Fabrication and investigation of the electromagnetic wave absorption capability of polymer/ferrite Fe2O3 composite in X-bandساخت و بررسی قابلیت جذب امواج الکترومغناطیسی کامپوزیت پلیمر/ فریت Fe2O3 در باند X2732274073214010.22068/jstc.2025.2068474.1935FAمحمدحیدری قاسم آبادیدانشجوی دکتری هوافضا، مرکز تحصیلات تکمیلی، دانشگاه علوم و فنون هوایی شهید ستاری، تهران.رضاسرخوشاستادیار، دانشکده مهندسی هوافضا، دانشگاه علوم و فنون هوایی شهید ستاری، تهران.هادیصبوریدانشیار، گروه مکانیک، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه خوارزمی، تهران.محمدکاظمی نصرآبادیدانشیار، دانشکده مهندسی هوافضا، دانشگاه علوم و فنون هوایی شهید ستاری، تهران.Journal Article20250810With the rapid development and modernization of advanced radar systems, the need for microwave absorbing materials with wide bandwidth and microwave return power reduction is felt more than ever. Considering the importance of the issue of stealth, high-viscosity adhesives with microwave absorbing capabilities are needed in the connection of composite aerospace parts. In this study, a composite based on epoxy resin and red ferrite particle fillers (Fe2O3) with 37.5 and 75 weight percent was designed and manufactured manually, and the ability to absorb microwave waves in the X frequency band (8-12 GHz) was evaluated. The results and graphs measured by the electromagnetic spectrometer analyzer show that with increasing weight percentage of fillers, the permittivity, dielectric constant, loss tangent and reflection loss increase, and their maximum values were obtained for the sample with a ferrite weight percentage of 75, permittivity of 3.5, dielectric constant of 3.49, loss tangent of 0.065 and reflection loss of -8.1 dB. The magnetic permeability coefficient increases with increasing filler amount up to 37.5 weight percentage, and this coefficient decreases with increasing weight percentage of ferrite filler. This dynamic electromagnetic damping makes the epoxy/ferrite red iron oxide (Fe2O3) composite a leading option for the construction of manned and unmanned aerospace structures, stealth technology, and control and reduction of electromagnetic interference in the industrial workplace.با روزآمدی و پیشرفت سریع سامانههای راداری پیشرفته، نیاز به مواد جاذب امواج ماکروویو با پهنای باند وسیع و قدرت کاهش توان بازگشتی امواج ماکرویوو بیش از پیش احساس میشود. با توجه به اهمیت موضوع پنهانکاری، در اتصال قطعات هوافضایی کامپوزیتی نیاز به چسبهای با ویسکوزیته بالا با قابلیت جذب امواج ماکرویوو میباشد. در این مطالعه یک کامپوزیت بر پایه رزین اپوکسی و پرکنندههای ذرات فریت قرمز(Fe2O3) با درصد وزنی 37.5 و 75 طراحی و به روش دستی ساخته شد و قابلیت جذب امواج مایکروویو در باند فرکانسی X (8-12 GHz)، مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج و نمودارهای اندازهگیری شده توسط تحلیلگر طیف سنج الکترومغناطیسی، نشان میدهد با افزایش درصد وزنی پرکنندهها، ضریب گذردهی الکتریکی، ثابت دیالکتریک، تانژانت تلفات و تلفات بازتابش افزایش مییابد که بیشنه مقادیر آنها برای نمونه با درصد وزنی فریت 75، ضریب گذردهی الکتریکی 3.5، ثابت دیالکتریک 3.49، تانژانت تلفات 0.065 و تلفات بازتابش 8.1- دسیبل بدست آمد. ضریب نفوذپذیری مغناطیسی، با افزایش مقدار پرکننده تا درصد وزنی 37.5 افزایش یافته و با افزایش مقدار وزنی پرکننده فریت این ضریب کاهش مییابد. این میرایی الکترومغناطیسی پویا، کامپوزیت اپوکسی/ فریت اکسید آهن قرمز(Fe2O3)، را به عنوان گزینه پیشرو برای ساخت سازههای هوافضایی با سرنشین و بدون سرنشین، فناوری پنهانکاری و کنترل وکاهش تداخلات الکترومغناطیسی در محیط کار صنعتی مطرح میسازد.https://jstc.iust.ac.ir/article_732140_29196246c9996bd0bbd434475c976d61.pdfدانشگاه علم و صنعت ایرانعلوم و فناوری کامپوزیت2383-382312220250823Assessment of the VCCT approach for finite element modeling of mixed-mode I/II fatigue delamination growth in unidirectional composites with various mode mixing ratiosارزیابی روش VCCT برای مدلسازی اجزاء محدود رشد تورق خستگی مود ترکیبی I/II در کامپوزیتهای تک جهته با نسبت اختلاط مودهای مختلف2741275073178210.22068/jstc.2025.2069976.1936FAمحمدالهی فردانشجوی کارشناسی ارشد، مهندسی مکانیک، دانشگاه اصفهان، اصفهان.محمدحیدری رارانیدانشیار، مهندسی مکانیک، دانشگاه اصفهان، اصفهان.0000-0003-3208-4969Journal Article20250826Composite materials have found wide applications in advanced industries due to their unique advantages. However, delamination (layer separation) is recognized as one of the most critical failure mechanisms in these materials under cyclic loading. This research investigates fatigue delamination growth under mixed-mode I and II loading conditions using the Virtual Crack Closure Technique (VCCT). In this study, the effect of the mode mixing ratio on fatigue crack growth behavior has been analyzed with mode ratios of 20%, 50%, and 80%. The Paris law is employed to model crack growth rate, while the BK criterion is used to assess equivalent fracture toughness for mixed-mode. A comparison between numerical findings and experimental data demonstrates that the VCCT method provides reasonable accuracy in predicting delamination behavior. The numerical results indicate that an increased contribution of mode II loading significantly reduces the material's fatigue life. Additionally, the influence of computational parameters on the accuracy of the results is examined. Moreover, selecting an appropriate time increment in the VCCT method is critical for the accuracy of the results. Specifically, using a time increment smaller than 0.005 seconds significantly improves the prediction of outcomes.مواد مرکب به دلیل مزایای منحصر به فرد، کاربرد گستردهای در صنایع پیشرفته پیدا کردهاند. با این حال، پدیده تورق (جدایش لایهها) به عنوان یکی از مهمترین مکانیزمهای خرابی در این مواد تحت بارگذاری چرخهای شناخته میشود. این پژوهش، به بررسی رشد تورق خستگی در حالت ترکیبی مودهای I و II با استفاده از روش بسته شدن مجازی ترک (VCCT) میپردازد. در این مطالعه، اثر نسبت اختلاط مود بر رفتار رشد ترک خستگی با نسبت اختلاط مودهای 20، 50 و 80 درصد مورد تحلیل قرار گرفته است. قانون پاریس برای مدلسازی نرخ رشد ترک و معیار BK برای ارزیابی چقرمگی شکست معادل برای مود ترکیبی بهکار گرفته شدهاند . مقایسه یافتههای عددی با دادههای تجربی نشان میدهد که روش VCCT از دقت مناسبی در پیشبینی رفتار تورق برخوردار است. نتایج عددی نشان میدهند که افزایش سهم مود II در بارگذاری، تأثیر قابل توجهی بر کاهش عمر خستگی ماده دارد. همچنین، انتخاب نمو زمانی مناسب در روش VCCT نقش تعیینکنندهای در دقت نتایج دارد. بهطور مشخص، استفاده از نمو زمانی کمتر از 005/0 ثانیه باعث بهبود قابلتوجهی در پیشبینی نتایج دارد.https://jstc.iust.ac.ir/article_731782_87855c819e16ed03497cb8a7d9bb7cfd.pdfدانشگاه علم و صنعت ایرانعلوم و فناوری کامپوزیت2383-382312220250823Experimental Investigation of the Flexural Behavior of Sandwich Structures with Carbon Nanotube-Reinforced Composite Faces and Polymeric Hybrid Coreبررسی آزمایشگاهی رفتار خمشی سازه ساندویچی با رویه کامپوزیتی تقویت شده با نانولوله کربنی و هسته هیبریدی پلیمری2751276073178310.22068/jstc.2025.2073291.1937FAعلیبن سعیددانش آموخته کارشناسی ارشد، مهندسی مکانیک، دانشگاه خوارزمی، تهران.سیدعلیموسویدانش آموخته کارشناسی ارشد، مهندسی مکانیک، دانشگاه خوارزمی، تهران.حسنشکراللهیدانشیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه خوارزمی، تهران.0000-0002-1235-803Xهادیصبوریدانشیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه خوارزمی، تهران.Journal Article20251001The application of composite structures has rapidly expanded in aerospace, automotive, and construction industries, accelerating the development of advanced sandwich panels with diverse applications. In this study, a lightweight sandwich panel was designed and fabricated, consisting of glass fiber–reinforced composite faces reinforced with 0.3 wt% carbon nanotubes and a hybrid polymeric core based on XPS and PU foams. To enhance load transfer and core shear stability, internal GFRP rods were employed as reinforcements. The fabrication process included CNT dispersion in resin, hand lay-up, and cold pressing. The cores were assembled in different sequences and bonded to the facesheets using PVA adhesive. Three-point bending tests were performed in accordance with ASTM C393, and parameters such as peak load, initial stiffness, failure displacement, total absorbed energy, and specific energy absorption (SEA) were evaluated. Results demonstrated that CNT incorporation significantly improved interfacial adhesion and effective modulus, leading to increased stiffness, peak load, and energy contribution. In CNT-containing configurations, peak load reached 700–1000 N, absorbed energy exceeded 20 J, and failure displacement was approximately 50 mm. Comparison of uniform cores revealed that XPS provided higher stiffness, while PU offered greater ductility and final displacement. In hybrid cores, the XPX arrangement (XPS in outer layers) achieved higher stiffness and SEA, whereas the PXP configuration (PU in outer layers) resulted in greater total energy absorption and failure displacement. Overall, optimizing core architecture combined with CNT-reinforced facesheets can simultaneously enhance flexural strength, energy absorption, and ductility, providing a simple and scalable pathway for producing lightweight panels.امروزه استفاده از سازههای کامپوزیتی در صنایع هوافضا، خودروسازی و ساختمانسازی بهطور چشمگیری گسترش یافته و توسعه ساندویچپنلهای جدید با کاربردهای متنوع سرعت گرفته است. در این پژوهش، پنل ساندویچی سبک با رویه کامپوزیتی الیاف شیشه تقویتشده با نانولولههای کربنی با 3/0درصد وزنی نسبت به رزین و هسته هیبریدی بر پایه فومهای XPS و PU طراحی و ساخته شد. برای ارتقای انتقال بار و پایداری برشی هسته، از میلگردهای GFRP بهعنوان تقویتکننده داخلی استفاده شدهاست. فرآیند ساخت شامل مخلوطکردن نانولوله در رزین، لایهچینی دستی و پرس سرد میباشد. هستهها با ترتیبهای مختلف و توسط چسب PVA به رویهها متصل شدند. آزمون خمش سهنقطه مطابق استاندارد ASTM C393 انجام گرفت و بار بیشینه، سختی اولیه، جابجایی شکست، انرژی کل و انرژی ویژه (SEA) استخراج شد. نتایج نشان داد افزودن نانولولهها با بهبود چسبندگی و افزایش مدول مؤثر، سختی، بار بیشینه و سهم انرژی پلاستیک را بهطور معناداری افزایش میدهد. در برخی ترکیبهای حاوی نانولوله، بار بیشینه به 700–1000 نیوتن، انرژی جذب به بیش از 20 ژول و جابجایی شکست به حدود 50 میلیمتر رسید. مقایسه هستههای یکنواخت نشان داد هسته XPS سختی بالاتری دارد، درحالیکه PU شکلپذیری بیشتری ایجاد میکند. در هستههای هیبریدی، XPX بهدلیل حضور XPS در بیرون، سختی و SEA بالاتری داشت، درحالیکه PXP با PU در لایه خارجی، انرژی کل و جابجایی شکست بیشتری نشان داد. در مجموع، ترکیب بهینه هسته و رویههای تقویتشده با نانولوله میتواند همزمان مقاومت خمشی، جذب انرژی و شکلپذیری را ارتقا داده و مسیری ساده و مقیاسپذیر برای تولید پنلهای سبک ارائه کند.https://jstc.iust.ac.ir/article_731783_58cad77630e7f0cfbefbf9d125812dd1.pdfدانشگاه علم و صنعت ایرانعلوم و فناوری کامپوزیت2383-382312220250823Vibration Analysis of doubly-curve composite nanoshells Carbon Nanotube Reinforced Using Novel Shear Theoryتحلیل استاتیکی نانوپوسته های کامپوزیتی با استفاده از تئوری گرادیان کرنشی مرتبه بالاتر در محیط حرارتی-رطوبتی2761276773251410.22068/jstc.2025.2064112.1923FAمحمد رضانوروزیدانشجوی کارشناسی ارشد، مهندسی مکانیک، دانشگاه آزاد داریون، داریون.عبدالرضاراستی طلباستادیار، مهندسی مکانیک، دانشگاه آزاد داریون، داریون.0000-0002-1508-760XJournal Article20251016In this paper, the bending analysis of cylindrical nano shells under thermal-humidity loading is investigated based on the non local strain gradient theory. The temperature distribution changes linearly along the thickness. In order to increase the accuracy of the results, in this paper, the shear and bending effects of the nano shell in the thickness direction are considered independently. The main innovation of the paper is to consider the effects of bending, shear and thickness effect independently on the transverse displacement. In this article the equations of motion are obtained by considering non local effects using Hamilton's principle. Then, the obtained equations of motion are solved using the Navier method. The effect of parameters such as shell dimensions, its mechanical properties and non local parameter on the static deflection is analyzed. At the end, the simulation results show that the shear effects in the thickness direction play a vital role in the bending of functionally graded nano shells.در این مقاله، تحلیل خمشی نانوپوستههای استوانهای تحت بارگذاری حرارتی- رطوبتی بر اساس تئوری گرادیان کرنش غیرمحلی بررسی شده است. توزیع دما در امتداد ضخامت به صورت خطی تغییر میکند. به منظور افزایش دقت نتایج، در این مقاله اثرات برشی و خمشی نانوپوسته در راستای ضخامت به صورت مستقل در نظر گرفته شده اند. نوآوری اصلی در این مقاله، در نظر گرفتن اثرات ناشی از خمش، برش و اثر ضخامت به صورت مستقل بر جابهجایی عرضی می باشد. در این مقاله معادلات حرکت با در نظر گرفتن اثرات غیر موضعی با استفاده از اصل همیلتون بهدست آمده است. سپس به روش ناویر ، معادلات حرکت بهدست آمده، حل شده است. تاثیر پارامترهایی مثل ابعاد پوسته، خواص مکانیکی آن و پارامتر غیر موضعی بر روی خیز استاتیکی مورد تحلیل قرار گرفته است. در نهایت نتایج شبیه سازی ها نشان میدهد که اثرات برشی در راستای ضخامت نقش حیاتی در خمش نانوپوستههای مدرج تابعی دارد.https://jstc.iust.ac.ir/article_732514_7d53532644ebf4f01ddd6005b66184aa.pdfدانشگاه علم و صنعت ایرانعلوم و فناوری کامپوزیت2383-382312220250823Experimental study on the effect of laser drilling parameters on hole taper angle and diameter in Aluminum 5052 and glass fiber FML compositesبررسی تجربی تاثیر پارامترهای سوراخکاری لیزری بر زاویه مخروطی شدن و قطر سوراخ در چندلایه های الیافی-فلزی آلومینیوم 5052 و الیاف شیشه2768277773241210.22068/jstc.2025.2073334.1938FAاردوانآناهیددانش آموخته کارشناسی ارشد ، مهندسی مکانیک، دانشگاه تهران، تهرا ن.محسنحامدیاستاد، مهندسی مکانیک، دانشکدگان فنی، دانشگاه تهران، تهرا ن.Journal Article20251030Fiber-metal laminates (FMLs) are increasingly utilized in marine and aerospace applications due to their favorable formability, high strength, and robust damage tolerance. Mechanical drilling, commonly used for fastening these components with bolts or rivets, often induces delamination and structural degradation due to tool-induced stresses. Laser drilling has emerged as a promising alternative, minimizing such defects. This study evaluates two critical quality metrics—hole taper angle and diameter variation—in laser-drilled specimens composed of aluminum 5052 and glass fiber-reinforced epoxy resin cured at ambient temperature. A CO₂ laser with a wavelength of 10.64 µm and a maximum power of 6 kW was employed. Using a statistically designed experimental framework (ANOVA with three replicates across 64 trials), the effects of laser power, assist gas pressure, and feed rate on hole geometry were systematically analyzed. Results indicate that laser power exerts the most significant influence on both taper angle and diameter variation, followed by the interaction between laser power and gas pressure, and then gas pressure and feed rate. Optimal conditions for minimal taper angle (3 kW power, 10 bar gas pressure, 7600 mm/min feed rate) and minimal diameter variation (2.5 kW power, 6 bar gas pressure, 7600 mm/min feed rate) were identified. These findings offer direct applicability for industries employing aluminum–glass fiber composite components.چندلایه های الیاف-فلز مقاومت خوب در برابر آسیب، استحکام بالا و شکل پذیری خوب داشته و در صنایع دریایی و هوافضا کاربرد دارند. سوراخکاری این قطعات با ابزار برشی جهت اتصال آنها با پیچ یا پرچ متداول است اما این روش با اعمال تنش های مکانیکی ممکن است به تورق، کشیدگی الیاف و تخریب ماتریس بینجامد. روش نوین سوراخکاری لیزری برای پیشگیری این عیوب، گسترش یافته است. پژوهش کنونی به دوعامل مهم کیفیت سوراخ یعنی زاویه مخروطی شدن و قطر سوراخ، در نمونه های6/2 الیاف-فلز از آلومینیوم 5052 و الیاف شیشه با رزین اپوکسی و پخت شده در دمای محیط می پردازد. لیزر از نوع CO2 با طول موج 64/10 میکرومتر و حداکثر توان 6 کیلووات است. با رویکرد طراحی آماری آزمایش ها شامل تحلیل واریانس و سه تکرار، در 64 آزمون، تاثیر پارامترهای فرآیند شامل توان لیزر، فشار گاز کمکی و سرعت پیشروی بر زاویه مخروطی شدن دیواره سوراخ و تغییرات اندازه قطر بررسی شد. مشخص شد که توان لیز بیشترین تاثیر را بر زاویه مخروطی شدن و تغییرات قطر سوراخ داشته و پس از آن اثر تعاملی دوگانه توان لیزر-فشار گاز کمکی و سپس فشار گاز کمکی و سرعت پیشروی قرار دارد. کمترین مقدار زاویه مخروطی شدن با توان 3 کیلووات، فشار گاز کمکی 10 بار و سرعت پیشروی 7600 میلی متر بر دقیقه به دست آمد. کمترین تغییرات اندازه قطر سوراخ نیز با توان 5/2 کیلووات، فشار گاز 6 بار و دور 7600 حاصل شد. نتایج برای صنایع استفاده کننده از چندلایههای آلومینیوم-الیاف شیشه کاربرد دارد.https://jstc.iust.ac.ir/article_732412_908b7a8f8248254c951584f428cbf6be.pdfدانشگاه علم و صنعت ایرانعلوم و فناوری کامپوزیت2383-382312220250823Investigating the Effects of Skin Veneer and Core Density on the Physical and Mechanical Properties of Wooden Sandwich Panelsبررسی اثر روکش رویه و جرم مخصوص مغزی بر خواص فیزیکی و مکانیکی پانل ساندویچی چوبی2778278773447210.22068/jstc.2026.2079813.1944FAپانتهآعمرانیدانشیار، مهندسی صنایع چوب، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی، تهران.0000-0003-0027-3984حسینرنگاوردانشیار، مهندسی صنایع چوب، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی، تهران.افشینرحمتی طولارود پائیندانشجوی کارشناسی ارشد، مهندسی صنایع چوب، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی، تهران.Journal Article20251203Sandwich panels, as lightweight and strong structures, hold particular importance in the wood and construction industries. As the use of decorative veneers on these panels increases, evaluating their impact on physical and mechanical properties is essential. Furthermore, utilizing polymer foams as cores in these panels can mitigate the demand for raw wood materials, contributing to forest conservation and environmental sustainability. Therefore, this study aimed to investigate the effects of skin veneer and core density on the physical and mechanical properties of wooden sandwich panels. The panels were fabricated using 3 mm thick fiberboard (natural beech veneer, synthetic melamine veneer, and without veneer) as skin, expanded polystyrene (EPS) foam (densities of 8, 12, and 20 kg/m3) as the core, and polyvinyl acetate (PVA) as the adhesive. After making the samples by hot pressing, they were tested for bending strength, compressive strength, impact resistance, modulus of elasticity, and water absorption after 2 and 24 hours of immersion. The results indicated that the highest bending strength, modulus of elasticity, compressive strength, and impact resistance (2.363 MPa, 77.867 MPa, 0.056 MPa, and 72.667 kJ/m2, respectively) were achieved in sandwich panels featuring skin including beech veneer and a polystyrene core with a density of 20 kg/m3. The results indicate that the veneer type can influence some physical and mechanical properties of the made sandwich panels. Moreover, increasing the core density of core polystyrene led to improved mechanical strength and reduced water absorption in panels.پانلهای ساندویچی بهعنوان سازههای سبک و مقاوم، اهمیت ویژهای در صنایع چوب و ساختمان دارند. ازآنجاییکه استفاده از روکشهای تزئینی در رویه برخی از این پانلها رو به افزایش است، بررسی اثر این روکشها بر خصوصیات فیزیکی- مکانیکی آنها نیز ضروری است. ازطرفِدیگر استفاده از فومهای پلیمری بهعنوان مغزی این پانلها میتواند مشکل نیاز به مواد اولیه چوبی را کاهش داده و برای حفظ جنگلها و محیطِزیست مفید باشد. لذا این پژوهش، با هدف بررسی اثر روکش رویه و جرم مخصوص مغزی بر خواص فیزیکی و مکانیکی پانل ساندویچی چوبی انجام شده است. برای ساخت پانلهای ساندویچی از تخته فیبر با ضخامت 3 میلیمتر (روکش طبیعی راش، روکش مصنوعی ملامینه و بدون روکش) بهعنوان رویه و از فوم پلیاستایرن منبسطشده (جرم مخصوصهای 8، 12 و 20 کیلوگرم بر مترمکعب) بهعنوان مغزی و از چسب پلیوینیل استات بهعنوان اتصالدهنده استفاده شد. پس از ساخت نمونهها با پرس گرم، مقاومتهای خمشی، فشاری، ضربه و مدول الاستیسیته و نیز جذب آب 2 و 24 ساعت غوطهوری در آب آنها بررسی شد. نتایج نشان داد بیشترین مقاومت خمشی، مدول الاستیسیته، مقاومت به فشار و ضربه با مقدار 2.363، 77.867، 0.056 مگاپاسکال و 72.667 کیلوژول بر مترمربع مربوط به پانل ساندویچی ساخته شده با رویه دارای روکش راش و مغزی پلیاستایرن با جرم مخصوص 20 کیلوگرم بر مترمکعب است. نتایج نشان داد نوع روکش رویه میتواند بر بهبود برخی خواص فیزیکی و مکانیکی پانلهای ساندویچی ساختهشده مؤثر باشد. همچنین افزایش جرم مخصوص پلیاستایرن مغزی، باعث افزایش مقاومتهای مکانیکی و کاهش جذب آب پانلها میگردد.https://jstc.iust.ac.ir/article_734472_c0f7668320b88702899a1ffa70070049.pdf