دانشگاه علم و صنعت ایران علوم و فناوری کامپوزیت 2383-3823 5 3 2018 12 19 Investigation of mechanical properties of polypropylene-based hybrid nanocomposites using experimental design بررسی خواص مکانیکی نانوکامپوزیتهای هیبریدی بر پایه پلی پروپیلن به کمک طراحی آزمایش 307 314 30115 FA منا گل پرور دانشجوی کارشناسی ارشد، مهندسی شیمی، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران ، ایران محمد فصیحی استادیار، مهندسی شیمی، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران Journal Article 2017 08 30 Polypropylene has a poor toughness and impact strength. So, it needs to modification for some applications. Addition of elastomers to PP to enhance the toughness is a traditional way, but it causes to decrease of the modulus and tensile strength of products. In this research a hybrid composite system including PP, thermoplastic elastomer, nanoparticle and compatibilizer was prepared by melt mixing method. The interaction effect of nanoparticle, thermoplastic elastomer, and compatibilizer on the tensile and impact properties of composites were studied using the experimental design technique; response surface methodology. The results of microscopy analysis showed that the blends were two-phase, where thermoplastic elastomer was dispersed phase. The elastomeric particle size was in the range of 100-400 nm and by increasing the rubber content, rubber particle size increased. Nanosilica dispersed in the presence of compatibilizer had a particle size between 40-90 nm, while the lack of compatibilizer created some agglomerations of nanoparticles. As elastomer content increased, the strain of failure and impact strength of nanocomposites increased, while the Young modulus and tensile strength were decreased. Addition of nanosilica to the PP in the absence of compatibilizer lowered the tensile and impact strengths. While, addition of nanosilica along with compatibilizer improved the tensile modulus of blends. According to the experimental design results, some mathematical relations were presented to predict the mechanical properties. The optimal hybrid nanocomposite had significantly higher impact strength than pure PP while their moduli were in the same order. پلی‌پروپیلن دارای چقرمگی و مقاومت ضربه پایینی است و برای خیلی از کاربردها نیاز به اصلاح دارد. اضافه کردن الاستومرها جهت تقویت چقرمگی و مقاومت ضربه به طور معمول استفاده می‌شود، اما سبب افت مدول و استحکام کششی می‌گردد. در این پژوهش یک کامپوزیت هیبریدی پلی پروپیلن/ترموپلاستیک الاستومر/نانو سیلیکا/ سازگارکننده به روش اختلاط مذاب تهیه گردید و اثر همزمان نانوذره، الاستومر و سازگارکننده بر روی خواص کششی و ضربه نمونه‌ها به کمک روش طراحی آزمایش سطح پاسخ مطالعه شد. نتایج میکروسکوپی نشان دادند که آلیاژ تولیدی یک آلیاژ دو فازی بوده که اندازه ذرات الاستومر آن در حدود 400-100 نانومتر است و با افزایش درصد ترموپلاستیک الاستومر، اندازه ذرات آن در آلیاژ افزایش می‌یابد. اندازه ذرات نانوسیلیکا در حضور سازگار کننده بین 90-40 نانومتر بوده است، اما عدم استفاده از سازگار کننده سبب ایجاد کلوخه‌هایی از نانوذرات در کامپوزیت می‌گردد. با افزایش میزان ترموپلاستیک الاستومر، کرنش شکست و استحکام ضربه افزایش می‌یابد، درحالی‌که مدول یانگ و استحکام کششی با کاهش همراه است. اثر نانوذرات سیلیکا بر روی خواص مکانیکی به مقدار زیادی به حضور یا عدم حضور سازگارکننده ارتباط دارد. افزایش نانوسیلیکا در عدم حضور سازگار کننده سبب کاهش استحکام کششی و مقاومت ضربه می‌گردد. همچنین افزایش نانوسیلیکا در حضور سازگارکننده سبب افزایش مدول الاستیک می‌گردد. بر اساس نتایج بدست آمده از طراحی آزمایش، روابط ریاضی برای پیش بینی خواص مکانیکی ارائه گردید. استفاده از سیستم هیبریدی امکان بهبود چشمگیر مقاومت ضربه پلی‌پروپیلن، بدون افت مدول الاستیک را فراهم نمود. https://jstc.iust.ac.ir/article_30115_7d822b455dfe04415f0798e0d2105a13.pdf

دانشگاه علم و صنعت ایران علوم و فناوری کامپوزیت 2383-3823 5 3 2018 12 19 Effects of functionalized graphene nanoplatelets on the flexural behaviors of basalt fibers/epoxy composites اثر نانوصفحات گرافن عامل‌دار بر رفتار خمشی کامپوزیت اپوکسی/ الیاف بازالت 315 324 30116 FA سیدنوید حسینی آب بندانک دانشجوی کارشناسی ارشد، مهندسی و علم مواد، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، تهران، ایران سید محمد حسین سیادتی استادیار، مهندسی و علم مواد، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، تهران، ایران رضا اسلامی فارسانی دانشیار، مهندسی و علم مواد، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، تهران، ایران 0000-0002-7838-6199 Journal Article 2017 09 23 The effects of functionalized graphene nanoplatelets (FGN) on the flexural properties of basalt fibers/epoxy composites were studied. The functionalization of graphene was performed by 3-Aminopropyltrimethoxysilane. Four nanocomposites with different weight percentages of FGN (0.2, 0.3, 0.4 and 0.5) were fabricated via hand lay-up method. Among these four, the nanocomposite reinforced by 0.4 wt.% FGN showed the best flexural behavior. To investigate the effects of graphene as well as its functionalization, two other composites one without graphene and another reinforced by 0.4 wt.% of unfunctionalized graphene nanoplatelets (UFGN) were also fabricated. In comparison to the sample without graphene, the nanocomposite with 0.4 wt.% of FGN showed respectively 89.6, 252.6 and 44.6 percent improvements in the flexural strength, flexural modulus and fracture energy, but the nanocomposite with 0.4 wt.% UFGN showed respectively 26.2 and 10.8 percent decrease in the flexural strength and fracture energy, although had a slight increase of 3.1 percent in the flexural modulus. These results indicated that functionalization facilitated the dispersion of graphene in the matrix and thus enhanced its interaction to both matrix and basalt fibers. According to the Fourier transform infrared spectroscopy results, the improvement in the flexural properties is related to the functional groups whose presence on the graphene platelets enhanced better adherence to the polymer’s molecules and the basalt fibers. Furthermore, scanning electron microscopy observations of the fracture surfaces showed better polymer to fiber interfacial adhesion and thus caused toughening mechanisms such as crack deflection, graphene delamination and crack pining in the FGN containing samples. در این پژوهش، اثر نانوصفحات گرافن عامل‌دار بر خواص خمشی کامپوزیت اپوکسی/ الیاف بازالت مطالعه شده است. گرافن توسط عامل سیلانی تری‌آمینوپروپیل تری‌متوکسی‌سیلان عامل‌دار شد و چهار نانوکامپوزیت با درصدهای وزنی مختلف گرافن عامل‌دار (0.2، 0.3، 0.4 و 0.5) به روش لایه‌گذاری دستی ساخته شدند. در میان این چهار نمونه، نانوکامپوزیت حاوی 0.4% وزنی گرافن عامل‌دار بهترین رفتار خمشی را نشان ‌داد. جهت بررسی اثر وجود گرافن و همچنین عامل‌دار کردن گرافن، دو کامپوزیت دیگر یکی فاقد گرافن و دیگری حاوی 0.4% وزنی گرافن بدون‌عامل نیز ساخته شدند. در مقایسه با نمونه فاقد گرافن، نانوکامپوزیت حاوی 0.4% وزنی گرافن عامل‌دار به ترتیب 89.6، 252.6 و 44.6 درصد افزایش در استحکام خمشی، مدول خمشی و انرژی شکست از خود نشان داد، اما نانوکامپوزیت حاوی 0.4% وزنی گرافن بدون‌عامل، به ترتیب 26.2 و 10.8 درصد کاهش در استحکام خمشی و انرژی شکست نشان داد، گرچه مدول خمشی آن به مقدار 3.1 درصد افزایش داشت. نتایج نشان دادند که عامل‌دار کردن گرافن باعث توزیع مناسب‌تر آن در زمینه و لذا برهمکنش بیشتر آن با زمینه و الیاف شده و در نتیجه باعث بهبود خواص نانوکامپوزیت شده است. مطابق با آنالیز طیف‌سنجی مادون قرمز، بهبود در خواص خمشی ناشی از حضور گروه‌های عاملی بر روی سطح گرافن می‌باشد که امکان چسبندگی آن‌ها را به مولکول‌های پلیمری و الیاف بازالت افزایش می‌دهد. همچنین مشاهدات میکروسکوپ الکترونی روبشی نشان‌دهنده چسبندگی بهتر پلیمر به الیاف و مکانیزم‌های چقرمه‌سازی مانند انحراف ترک، تورق لایه‌های گرافن و قفل شدن ترک در حضور گرافن‌ عامل‌دار بر روی سطح شکست می‌باشد. https://jstc.iust.ac.ir/article_30116_082a1d41243d3f37ae65ba1c9d0e2b57.pdf

دانشگاه علم و صنعت ایران علوم و فناوری کامپوزیت 2383-3823 5 3 2018 12 19 A Study on morphology of Poly(vinyl alcohol)- organoclay nanocomposite nanofibers بررسی ریزساختار نانو الیاف نانوکامپوزیت پلی وینیل الکل – نانو رس 325 330 30793 FA مژگان الهامی دانشجوی کارشناسی ارشد، مهندسی شیمی نساجی/علوم الیاف، دانشگاه آزاد اسلامی واحد یادگار امام خمینی (ره) شهرری، گروه نساجی ،تهران، ایران سیما حبیبی استادیار، مهندسی نساجی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد یادگار امام خمینی (ره) شهرری، گروه نساجی ،تهران، ایران Journal Article 2017 11 20 Considering the importance of nanotechnology, especially nanofibers and nanocomposites ; as its most eligible products and the vast applications of polyvinyl alcohol (PVA) and nanoclay ( modified organo-clay), the main objective of this work was study on effect of polymer blends (PVA as matrix) and nano-filler ( organo-clay as disperse phase) concentrations and electrospinning parameters , on morphology of resulted nanocomposite nanofibers. It is noteworthy that bead less nanofibers with even diameter distributions can make the final products application more valuable. In order to investigate the microstructure and morphology and the miscibility and chemical bonding of polyvinyl alcohol / organo-clay nanocomposite nanofibers , the scanning election microscope (SEM), and the Fourier transform infrared spectrometer (FTIR) were used , respectively. Also, the thermal gravimetric analysis (TGA) was employed to investigate thermal behavior of nanocomposite nanofiber samples. The X-Ray Diffraction (XRD) data demonstrated the exfoliation of organo-clay layers in poly vinylalcohol matrix and nanofibers nanocomposite were electrospun with diameter about 300 nm. باتوجه به جایگاه فناوری نانو به ویژه محصولاتی همچون نانوالیاف و نانوکامپوزیتها و با در نظر گرفتن کاربردهای گسترده پلیمر پلی وینیل الکل و نانوذره نانورس، نانو الیاف نانوکامپوزیتی با درصدهای وزنی مختلف از نانو رس اصلاح شده در شرایط یکسان الکتروریسی شد. رسیدن به نانوالیافی با ساختاری بدون بید و توزیع قطر تقریبا یکنواخت ،می تواند کارایی بسیاری برای نانوالیاف تولیدی به همراه داشته باشد که هدف اصلی این تحقیق محسوب می گردید . به منظور مشاهده ریز ساختار نانوالیاف پلی وینیل الکل/ نانو رس و هم چنین به منظور بررسی امتزاج پذیری و تغییرات حاصله در پلیمر اولیه از دستگاه میکروسکوپی الکترونی روبشی (SEM)و طیف سنجی اشعه مادون قرمز (FTIR/ATR) استفاده شده است. هچنین دستگاه آنالیز توزین حرارتی (TGA) برای مطالعه نحوه ی رفتار نانوالیاف در مقابل حرارت به کار گرفته شد. همچنین مورفولوژی و نحوه پراکندگی نانو ذرات نانورس در بستر پلیمری پلی وینیل الکل با استفاده از آزمون طیف سنجی پرتوی اشعه ایکس XRD)) بررسی شده است. نتایج حاکی ازشکلگیری نانوالیاف نانوکامپوزیتی با متوسط قطر حدود 300نانومتراست که صفحات رس به صورت کامل در بستر پلی وینیل الکل باز شده اند. https://jstc.iust.ac.ir/article_30793_b7fd115d450e9773a673e93723316c4e.pdf

دانشگاه علم و صنعت ایران علوم و فناوری کامپوزیت 2383-3823 5 3 2018 12 19 Analytical modeling to predict dynamic response of Fiber-Metal Laminated Panel subjected to low velocity impact مدل تحلیلی برای پیش بینی پاسخ دینامیکی ورق ساندویچی با رویه FML تحت ضربه با سرعت پایین 331 342 30794 FA کرامت ملک زاده استاد، مهندسی مکانیک، مجتمع دانشگاهی هوافضای دانشگاه صنعتی مالک اشتر ، تهران، ایران 0000-0002-4725-6949 امیر حسین آذرنیا دانشجوی دکتری، مهندسی هوافضا– سازه‌های هوایی ، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران، ایران ناصر ذوالقدر کارشناسی ارشد، مهندسی هوافضا– سازه‌های هوایی ، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران، ایران Journal Article 2017 04 27 This paper presents a new analytical method for low velocity impact on sandwich plates with Fiber Metal Laminate (FML) face sheets subjected to static indentation of a blunt end cylindrical indenter. The sandwich plate was composed of laminated face sheets and a rigid–plastic core. The core-crushing strength in the vertical direction was assumed constant. In this method, using of principle of minimum potential energy and the use of energy-balance model between indenter and sandwich plate, contact unknown coefficients corresponding with Hertizian contact law are obtained. The elastic strain energy resulting from bending in the sandwich plate and external work due to indentation load are evaluated using an appropriate shape function for the sandwich plate deformation. The maximum contact force using two-degree-of-freedom(2DOF) spring-mass model was found through an iterative process. Limitation of using Hertzian contact law for sandwich plates is determined. The results are in good agreement with the experimental and numerical results. The results indicated that some of parameters such as the layer sequence, mass and velocity of impactor in a constant impact energy level and aspect ratio of sandwich plate are important factors affecting the dynamics response of the sandwich panel.. در این مقاله پاسخ ورق ساندویچی با رویه الیاف–فلز تحت ضربه سرعت پایین توسط ضربه زننده صلب استوانه ای، براساس قانون برخورد اصلاح شده بررسی شده است.ورق ساندویچی از رویه های فلز-الیاف با یک هسته صلب –پلاستیک در نظر گرفته شده است.مقاومت له شدگی هسته در جهت عمودی ثابت فرض می شود. با استفاده از اصل انرژی پتانسیل مینیمم و مدل بالانس انرژی، یک حل تحلیلی جهت دستیابی به پارامترهای مجهول تماس در قانون برخورد غیر خطی هرتز ارائه گردیده است.در روش مذکور، ماکزیمم نیروی برخورد با کمک مدل جرم و فنر دو درجه آزادی در یک فرایند تکرار بدست می آید. باکمک این شیوه، محدوده معتبری، جهت استفاده از قانون هرتز برای ورق‌های ساندویچی با رویه الیاف-فلز تحت ضربه سرعت پایین، ارائه می گردد. قانون برخورد اصلاح شده نشان می‌دهد که برای هر مسئله برخورد مقادیر ضرایب در قانون تماس، منحصربه‌فرد می باشد. نتایج بدست آمده از این روش، تطابق خوبی با دیگر نتایج تجربی و تحلیلی دارد. نتایج نشان می دهد که برخی پارامترهای فیزیکی و هندسی از قبیل چیدمان لایه ها، جرم و سرعت ضربه زننده در سطح انرژی ثابت و ابعاد سازه هدف، فاکتورهای مهمی هستندکه در پاسخ دینامیکی ورق ساندویچی با رویه فلز-الیاف اثرگذار می باشند. https://jstc.iust.ac.ir/article_30794_02c67469a81aad902984219aeed24eb9.pdf

دانشگاه علم و صنعت ایران علوم و فناوری کامپوزیت 2383-3823 5 3 2018 12 19 Utilization of artificial neural networks for detection and classification of damages in composite plate-like structures via ultrasonic guided waves کاربرد شبکه های عصبی مصنوعی در شناسایی و طبقه بندی عیوب سازه های ورقی کامپوزیتی با استفاده از امواج فراصوت هدایت شده 343 352 30797 FA محمد ریاحی استاد، مهندسی مکانیک، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران علیرضا احمدی کارشناس ارشد، مهندسی مکانیک، مرکز آزمون‌های غیرمخرب پیشرفته، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران 0000-0002-5455-1815 Journal Article 2017 06 20 Using methods based on artificial intelligence to reduce the role of human interpretations in data analysis and obtaining the favorable results, in line with increasing the speed, reducing the errors and adjustment of the costs in the nondestructive evaluation and structural health monitoring is seriously concerned by researchers.<br /> In this study, the design and implementation of a structural health monitoring system is performed by the intelligent signal processing of the ultrasonic waves in order to identify and classify the three common defects in the composite plate-like structures. By creating three types of damages including delamination, crack and hole in the multi-layer composite plate made of glass fiber reinforced polymer and dividing it into 4 different zones, 9 piezoelectric transducers with dual role of actuator and sensor are attached with their network arrangement and the propagated signals in the four mentioned zones on the 12 paths in three different directions including 240 signals were stored. In the next step, extraction of the features from the signals is conducted by the advanced signal processing techniques such as wavelet transform and the findings have been used to train a neural network of advanced multilayer perceptron by back-propagation error method. <br /> The results show that the trained neural network algorithm is able to differentiate between the intact zone from the damaged ones. In addition, it has classified the types of current defects and damages in the structure with the acceptable efficiency (the average is about 80%), which can be generalized to the different conditions. بهره‌گیری از روشهای مبتنی بر هوش مصنوعی برای کاهش نقش تفاسیر انسانی در تحلیل دا‌ده‌ها و اخذ نتایج مناسب، همراستا با افزایش سرعت، کاهش خطا و تعدیل هزینه-ها در فرآیندهای ارزیابی غیرمخرب و پایش سلامت سازه‌ها مورد توجه جدی محققان قرار گرفته است. در این پژوهش، طراحی و اجرای یک سامانه پایش سلامت سازه‌ای مبتنی بر پردازش هوشمند سیگنال امواج فراصوت هدایت شده به منظور شناسایی و دسته‌بندی سه نوع خرابی متداول در سازه‌های کامپوزیتی ورقی انجام پذیرفته است.<br /> با ایجاد سه نوع خرابی شامل تورق، شکاف و سوراخ در یک ورق کامپوزیتی چند لایه از جنس پلیمر تقویت شده با الیاف شیشه و تقسیم آن به چهار ناحیه مختلف، نسبت به تعبیه 9 مبدل پیزوالکتریک با نقش دوگانه محرک و سنسور و با آرایش شبکه‌ای اقدام شده و سیگنالهای امواج منتشر شده در هر چهار ناحیه مذکور در قالب 12 مسیر در سه راستای مختلف و 240 سیگنال ذخیره گردید. در مرحله بعد، استخراج ویژگی از سیگنال‌ها با روشهای پیشرفته پردازش سیگنال نظیر تبدیل موجک انجام پذیرفته و داده‌های حاصل، برای آموزش یک شبکه عصبی پرسپترون چند لایه از نوع پیشرونده با روش پس‌انتشار خطا مورد استفاده قرار گرفت. نتایج حاصل نشان می‌دهد، الگوریتم شبکه عصبی طراحی شده و آموزش دیده در این تحقیق، قادر به ایجاد تمایز میان نواحی سالم سازه از نواحی معیوب بوده و علاوه بر آن موفق به دسته‌بندی انواع خرابی‌های موجود در سازه با بازدهی قابل قبول (میانگین حدود 80%) شده که قابلیت تعمیم به شرایط و پیکربندی‌های مختلف و حالت‌های نامعلوم را دارد. https://jstc.iust.ac.ir/article_30797_86e0a2ef19fde9b61657be9422dd6c29.pdf

دانشگاه علم و صنعت ایران علوم و فناوری کامپوزیت 2383-3823 5 3 2018 12 19 The Effects of Temperature Level and Stress-to-Strength Ratio on Creep Behavior of Aluminum-Aluminum Single Lap Adhesive Joints اثرات سطح دما و نسبت تنش به استحکام بر رفتار خزشی اتصالات چسبی تک لبه آلومینیوم-آلومینیوم 353 358 30904 FA رویاالسادات آشفته دانشجوی دکتری طراحی کاربردی، مهندسی مکانیک، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران حسن پورنگ کارشناس ارشد هوافضا، مهندسی مکانیک، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران مرصاد مباشری کارشناس ارشد هوافضا، مهندسی مکانیک، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران هادی خرمی شاد استادیار، مهندسی مکانیک، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران Journal Article 2017 07 12 Polymer-based adhesives undergo creep deformation under constant loading due to their viscoelastic nature. The aim of this study was investigation of the effects of temperature level and stress- to-strength ratio on creep behavior of single lap joints (SLJs) manufactured with adhesive Araldite 2011. Static tensile tests were done on the samples at 40 and 50°C. Then, the tensile creep tests were done at 40 and 50°C and at stress-to-strength ratios of 0.25 and 0.35. With increasing the stress-to-strength ratio from 0.25 to 0.35 at 40°C, the creep displacement and the slope of the second creep stage were increased by 24% and 96.7%, while at 50°C such increase reached to 14.3% and 79.9%, respectively. With increasing the temperature from 40 to 50°C, at the stress-to-strength ratio of 0.25, the creep displacement was increased by 20.6% and the slope of second creep stage increased by 49.5%. Whereas, at the stress-to-strength ratio of 0.35, changing the temperature from 40 to 50°C resulted an increase in the creep displacement by 11.1% and the slope of second creep stage by 36.6%. چسب‌های پلیمری به سبب ماهیت ویسکوالاستیک خود با گذر زمان و تحت یک بار ثابت دچار تغییر شکل‌ خزشی می‌شوند. هدف از انجام این تحقیق بررسی تأثیر سطح دما و نسبت تنش- به- استحکام بر رفتار خزشی اتصالات چسبی ساده تکه لبه ساخته‌شده با چسب آرالدایت 2011 است. ابتدا آزمایش کشش استاتیکی در دمای 40 و 50 درجه سانتی‌گراد صورت گرفته و سپس با اعمال نسبت‌های تنش- به- استحکام نهایی معادل 25/0 و 35/0، آزمایش خزش کششی انجام گرفته است. با افزایش نسبت تنش- به- استحکام نهایی از 25/0 و 35/0 در دمای 40 درجه سانتی‌گراد، جابجایی خزشی و شیب حالت پایدار خزش به‌ترتیب 24 و 7/96 درصد افزایش پیدا می‌کنند. در دمای 50 درجه این میزان افزایش برابر 3/14 و 9/79 درصد است. همچنین با افزایش دما از 40 به 50 درجه سانتی‌گراد، جابجایی خزشی و شیب حالت پایدار خزش در نسبت تنش- به- استحکام نهایی معادل 25/0، به‫ترتیب 6/20 و 5/49 درصد و در نسبت تنش- به- استحکام نهایی معادل 35/0، به‌ترتیب 1/11 و 6/36 درصد افزایش پیدا می-کنند. ‬‬ https://jstc.iust.ac.ir/article_30904_d1e40981bafcf2c263607fbc27e7a34e.pdf

دانشگاه علم و صنعت ایران علوم و فناوری کامپوزیت 2383-3823 5 3 2018 12 19 Prediction of the critical buckling load of composite cylindrical shells by using Vibration Correlation Technique پیش‌بینی بار بحرانی کمانشی پوسته‌های استوانه‌ای کامپوزیتی با استفاده از رهیافت همبستگی ارتعاشی 359 368 31521 FA داود شاهقلیان قهفرخی دانشجوی دکترا، مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران محمدرضا رأفت دانشجوی کارشناسی ارشد، مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران غلامحسین رحیمی استاد، مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران Journal Article 2017 05 08 Due to unique properties, composite cylindrical shells are used extensively in aviation, marine and automotive industry. In recent decades, several studies have been done to predict the critical buckling load of composite cylindrical shells without breakdown or failure. One of the most important non-destructive methods is Vibration Correlation Technique (VCT). The aim of this research is the prediction of the critical buckling load of composite cylindrical shells by using VCT. For this purpose, linear and nonlinear vibration analysis of composite cylindrical shells were performed in different compressive loads by using finite element software ABAQUS, firstly. In the next step, linear buckling critical load was determined by using Rayle-Ritz and numerical methods. Then, non-linear critical buckling load of composite cylindrical shells was predicted by using VCT. To validate the results of VCT, five composite cylindrical shells were fabricated by using filament winding method with same conditions and axial compression test was done. Finally, the critical buckling load was measured experimentally. The results show that the difference between the critical buckling load of VCT with experimental buckling load is less than 3%. This subject implies that VCT is suitble for prediction of critical buckling load of composite cylindrical shells with very high accuracy. پوسته‌های کامپوزیتی به دلیل خواص منحصربفردشان ، یکی از سازه‌های پرکاربرد در صنایع هوایی، دریایی و خودروسازی می‌باشد. در دهه‌های اخیر تحقیقات بسیاری زیادی برای پیش‌بینی بار بحرانی کمانش پوسته‌های کامپوزیتی، بدون خرابی یا شکست انجام شده است. یکی از مهم‌ترین روش‌های غیرمخرب، روش همبستگی ارتعاشی یا VCT می‌باشد. هدف تحقیق حاضر پیش‌بینی بار بحرانی کمانش پوسته‌های استوانه‌ای کامپوزیتی با استفاده از روش VCT می‌باشد. برای این منظور در ابتدا تحلیل ارتعاشات خطی و غیرخطی پوسته‌ی استوانه‌ای کامپوزیتی با استفاده از نرم‌افزار المان محدود آباکوس و در بارهای فشاری مختلف انجام شد. در مرحله‌ی بعد با استفاده از روش تحلیلی ریلی-ریتز و عددی، بار بحرانی کمانش خطی سازه مذکور محاسبه شد. سپس به کمک روش VCT بار بحرانی کمانش غیرخطی پوسته‌ها‌ی استوانه‌ای کامپوزیتی پیش‌بینی شد. در ادامه و برای صحت سنجی نتایج روش VCT، پنج پوسته‌ی کامپوزیتی مشابه و با شرایط یکسان و با استفاده از روش پیچش الیاف ساخته شد و تحت آزمون فشار محوری قرار داده شد. در نهایت بار بحرانی کمانش تجربی به دست آمد. نتایج نشان می‌دهد که اختلاف بار بحرانی کمانش غیرخطی پیش‌بینی شده به روش VCT با بار بحرانی کمانش به دست آمده از آزمایش تجربی کمتر از 3 درصد می‌باشد که این موضوع دال بر مناسب بودن روش VCT برای پیش‌بینی بار بحرانی کمانش با دقت بسیار بالا برای پوسته‌های استوانه‌ای کامپوزیتی می‌باشد. https://jstc.iust.ac.ir/article_31521_44ef8f51d6922ae69d4999d50b632334.pdf

دانشگاه علم و صنعت ایران علوم و فناوری کامپوزیت 2383-3823 5 3 2018 12 19 The comparison in corrosion behavior of Fe-Ni-Cr composite coatings reinforced by SiC nanoparticles and carbon nanotubes مقایسه‌ی رفتار خوردگی پوشش‌های کامپوزیتی Fe-Ni-Cr تقویت شده توسط نانوذرات کاربید سیلیسیم و نانولوله‌های کربنی 369 376 31523 FA حسین سلطانی کارشناسی ارشد، مهندسی مواد، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، اصفهان، ایران مجید طاووسی استادیار، مهندسی مواد، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، اصفهان، ایران Journal Article 2017 05 02 In this study, the corrosion behavior of Fe-Ni-Cr composite coatings reinforced by SiC and carbon nanotube (CNT) has been investigated. In this regards, the electrodeposion processing has been done in a chloride bath in the presence of SiC nanoparticles and carbon nanotubes. The prepared coatings were characterized using X-ray diffraction (XRD) and field emission scanning electron microscopy (FESEM). The corrosion behavior of coatings was also examined in NaCl 3.5% electrolyte by potentiostat analysis. The results showed that, the prepared amorphous - nanocrystalline Fe-Ni-Cr coating in lower current densities has higher corrosion behavior due to lower density of micro-cracks in coat. The annealing process and the crystallization of amorphous phase (at 250oC for 10 h) had the positive effects on corrosion resistance of prepared coats. The corrosion resistance of composite coatings was higher than alloyed coatings. In this condition, the highest corrosion resistance was achieved in the presence of SiC nanoparticle in the coats. هدف از این پژوهش بررسی رفتار خوردگی پوشش‌های کامپوزیتی Fe-Ni-Cr تقویت شده توسط نانوذرات کاربید سیلیسیم و نانولوله‌های کربنی می‌باشد. در این راستا و به منظور ایجاد پوشش‌های مورد نظر، فرایند رسوب‌دهی الکتریکی در یک حمام کلریدی، در حضور و عدم حضور تقویت کننده‌های کاربید سیلیسیم و نانولوله‌های کربنی انجام شد. بررسی‌های‌ ریزساختاری توسط پراش‌سنجی پرتوایکس (XRD) و میکروسکپ‌ الکترونی روبشی گسیل میدانی (FESEM) و بررسی رفتار خوردگی به روش آنالیز پتانسیو استات در الکترولیت NaCl %5/3 انجام شد. نتایج نشان داد که پوشش آمورف- نانوکریستال Fe-Ni-Cr در چگالی جریان‌های کم به علت وجود ریزترک کمتر دارای بهترین رفتار خوردگی است. بررسی رفتار خوردگی پس از عملیات حرارتی (در دمای 250 درجه‌ی سانتی‌گراد به مدت 10 ساعت) نیز نشان داد که با انجام تبلور فاز آمورف در پوشش، مقاومت خوردگی بهبود می‌یابد. رفتار خوردگی با کامپوزیتی کردن پوشش‌های بهبود یافت به گونه‌ای که بالاترین مقاومت خوردگی در حضور نانوذرات تقویت کننده‌ی کاربید سیلیسیم در پوشش به دست آمد. https://jstc.iust.ac.ir/article_31523_0eedded56dcdc9feaf8eb23f226f2550.pdf

دانشگاه علم و صنعت ایران علوم و فناوری کامپوزیت 2383-3823 5 3 2018 12 19 Production of uniform nanocomposite coating of polypyrrole carbon nanotube/ cadmium oxide to protect corrosion of austenitic stainless steel 304 تولید پوشش نانو کامپوزیتی یکنواخت پلی پیرول نانولوله کربنی/کادمیم اکساید برای محافطت از خوردگی فولاد زنگ نزن آستنیتی 304 377 386 31525 FA محمدعلی صرفه جو دانشجوی کارشناسی ارشد، مهندسی مواد، دانشکده علوم و فناوری، دانشگاه تحصیلات تکمیلی صنعتی و فناوری پیشرفته، کرمان، ایران علیرضا محمودیان استادیار گروه فلزات، پژوهشکده مواد، پژوهشگاه علوم و تکنولوژی پیشرفته و علوم محیطی، دانشگاه تحصیلات تکمیلی صنعتی و فناوری پیشرفته، کرمان، ایران داریوش افضلی گروه دانشیار بخش شیمی، پژوهشگاه علوم و تکنولوژی پیشرفته و علوم محیطی، دانشگاه تحصیلات تکمیلی صنعتی و فناوری پیشرفته، کرمان، ایران Journal Article 2017 07 29 In this research, a uniform film of polypyrrole/CNT/cadmium oxide nanocomposite was produced to protect the austenitic stainless steel 304 against corrosion in 0.5 molar hydrochloric acid medium. For this purpose, the chemical deposition method was used for CNT / CdO synthesis. Electrochemical synthesis method was used to coat the stainless steel and to find optimal coating conditions. Polarization tests were used to find the optimum amount of reinforcement nanocomposite. Optical microscope and scanning electron microscope (SEM) were used to study the morphology of coating. Results showed that the final nano composite had a remarkable corrosion resistance and the presence of CNT / CdO reduced the porosities in the final polymer film. Also coating results showed that the optimum amount of apply current density and pH for electropolymerization were 4mA/cm2 and 9 respectively. The 0.5% weight-volumetric functionalized carbon nanotube with Cadmium Oxide was determined as optimum amount of nano composite reinforcement using a polypyrrole matrix. Polypyrrole Carbon nanotube/Cadmium Oxide nanocomposite coating on the surface of austenitic stainless steel 304 protected more than 98% against corrosion in a 0.5 M solution hydrochloric acid. در این پژوهش یک فیلم یکنواخت پلی پیرول کادمیم اکساید/ نانولوله کربنی برای محافظت از فولاد زنگ نزن آستنیتی 304 در مقابل خوردگی در محیط اسیدی 0.5 مولار هیدروکلریک اسید تولید شد. برای این منظور از روش رسوب‌شیمیایی برای سنتز CNT/CdO استفاده شد. از روش سنتز الکتروشیمیایی برای پوشش دهی سطح فولاد و یافتن شرایط بهینه آن استفاده شد. از آزمون‌های پلاریزاسیون برای به دست آوردن میزان بهینه نانو کامپوزیت استفاده شد. برای بررسی‌های مورفولوژیکی از میکروسکپ نوری و میکروسکپ الکترونی روبشی SEM استفاده شد. نتایج نشان می‎دهند که نانو کامپوزیت نهایی از مقاومت خوبی در مقابل خوردگی برخوردار است و وجود CNT/CdO درزمینهٔ پلیمری میزان تخلخل فیلم پوششی را کاهش داد. همچنین نتایج بیان کردند که چگالی جریان بهینه اعمالی برای پوشش دهی و pH بهینه برای آماده سازی محلول الکتروپلیمریزاسیون به ترتیب مقادیر mA/cm24 و 9 است. مقدار 0.5% وزنی_ حجمی نانولوله کربنی عامل دار شده با کادمیم اکساید بهینه تقویت کننده نانو کامپوزیتی در زمینه پلی پیرول تعیین شد. پوشش نانو کامپوزیت پلی پیرول نانولوله کربنی/کادمیم اکساید تشکیل شده بر سطح فولاد زنگ نزن آستنیتی 304 بیش از 98% از خوردگی آن در محلول 0.5 مولار هیدروکلریک اسید محافطت کرد. https://jstc.iust.ac.ir/article_31525_92b5eb942a693af473d741b2c487fdd5.pdf

دانشگاه علم و صنعت ایران علوم و فناوری کامپوزیت 2383-3823 5 3 2018 12 19 Compression and impact strength study of aluminum-alumina granule composite by squeez-casting method بررسی خواص مقاومت فشاری و ضربه کامپوزیت آلومینیوم- گرانول آلومینا تولید شده به روش ریخته‌گری تحت فشار 387 394 31526 FA قدرت اله رودینی دانشیار، مهندسی مواد، دانشگاه سیستان و بلوچستان، زاهدان، ایران مرتضی خسروی مربی، مهندسی مواد، دانشگاه سیستان و بلوچستان، زاهدان، ایران محسن خمری دانشجوی کارشناسی ارشد، مهندسی مواد، دانشگاه سیستان و بلوچستان، زاهدان، ایران Journal Article 2017 05 21 Aluminum-ceramic metal matrix composite is a class of modern engineering materials with interesting physical and mechanical properties. These composites are used widely in many industrial (aerospace, automobile, electronic ,…). In present study, alumina granules preforms with different size (20-100 µm) were made and sintered at 1300°C and 1400°C for 2 h. Then the preforms were preheated at 700°C for 1h. Finally, molten Al was infiltrated into the preforms under load of 3 MPa by squeeze casting method. After composites making their microstructures were studied by SEM and optical microscope.The microstructure results showed that composite with higher sintering temperature has low porosities and well connected granules. Also, compressive strength, impact resistance and hardness of the composites were investigated. The results showed that sintering temperature improved compressive strength and hardness of the composites, but impact strength decreased. The strength and brittleness of the composites is higher for the composites with high sintering temperature کامپوزیت های زمینه فلزی الومنیوم - الومینا با خواص فیزیکی و مکانیکی مناسب از مواد مدرن مهندسی هستنند. این کامپوزیت ها بطور وسیع در بسیاری از صنایع ( هوا-فضا ، اتو مبیل ، الکترونیک و غیره ) استفاده می شوند. در این پژوهش پیش فرم گرانول آلومینا با اندازه ها مختلف (µm100-20) تولید و در دماهای °C 1300 و°C 1400 و به مدت زمان دو ساعت سینتر شدند. سپس انها در دمای °C 700 و به مدت یک ساعت پیش گرم شدند. سپس پیش فرم های گرانول الومینا بوسیله مذاب الومنیوم با فشار MPa 3 با روش ریخته گری تحت فشار فلزخورانی شدند.. بعد از ساخت کامپوزیت ها خواص ساختاری انها با استفاده از میکروسکوپ نوری و الکترونی روبشی مطالعه شد. نتایج حاصل از بررسی ریز ساختاری نشان دادکه در دما ی بالای سینترینگ مقدار حفرات کم و درات الومینا به خوبی به همدیگر متصل شده اند. همچنین خواص مکانیکی استحکام فشاری ، استحکام ضربه و میکروسختی نیز در کامپوزیت ها بررسی شد. نتایج نشان داد که افزایش دمای سینترینگ گرانول آلومینا، باعث افزایش استحکام فشاری و سختی کامپوزیت می شود ولی مقاومت به ضربه کاهش می یابد. https://jstc.iust.ac.ir/article_31526_357eef2143cfb46c8d49017ebd7689b5.pdf

دانشگاه علم و صنعت ایران علوم و فناوری کامپوزیت 2383-3823 5 3 2018 12 19 Experimental investigation on mechanical properties of hybrid nano-composite based on epoxy/ graphene nano-platelets/ carboxylated acrylonitrile butadiene rubber تحلیل تجربی خواص مکانیکی نانو کامپوزیت‌ هیبریدی بر پایه‌ِی رزین اپوکسی/ نانو صفحات گرافن/ لاستیک نیتریل کربوکسیل شده 395 402 31818 FA فرامرز آشنای قاسمی دانشیار، مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت دبیر شهید رجائی، تهران، ایران 0000-0002-4693-4373 محمد حسین صابریان دانشجوی کارشناسی ارشد، مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت دبیر شهید رجائی، تهران، ایران اسماعیل قاسمی استاد، مهندسی پلیمر، پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی ایران، تهران، ایران سجاد دانش پایه دانشجوی دکترا، مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت دبیر شهید رجائی، تهران، ایران Journal Article 2017 09 10 In this study, mechanical properties of nano-composites based on epoxy reinforced with graphene nano-platelets and XNBR is investigated. Fillers were added to the epoxy matrix in 0, 0.75 and 1.5 wt. % levels for graphene nano-platelets and 0, 5 and 10 wt. % levels for XNBR. Samples were prepared by hand method and mechanical tests were performed in room temperature to determine tensile strength, tensile modulus, elongation at break and impact strength. FESEM images were used to determine the state of graphene nano-platelets dispersion. It was observed that graphene nano-platelets had well dispersion in 0.75 wt.% but in high loading of them, aggregation was observed. Graphene nano-platelets decreased tensile strength and elongation. On the other hand, enhanced tensile modulus and impact strength by 20% and 23%, respectively. Adding XNBR declined tensile strength and modulus by ~18% and increased impact strength and elongation by considerable amount of 130% and 46%, respectively. Simultaneous presence of graphene nano-platelets and XNBR in epoxy matrix decreased tensile strength by ~10%. On the other hand, tensile modulus, elongation and impact strength increased by 6%, 29% and 143% compared to neat epoxy. در این تحقیق، خواص مکانیکی نانو کامپوزیت‌های پایه‌ رزین اپوکسی تقویت شده با نانو صفحات گرافن و لاستیک نیتریل کربوکسیل شده (XNBR) بررسی شده است. نانو صفحات گرافن در سه سطح 0، 0.75 و 1.5 درصد وزنی و لاستیک XNBR در سه سطح 0، 5 و 10 درصد وزنی به زمینه رزین اپوکسی اضافه شدند. نمونه‌ها به روش دستی ساخته و قالب‌گیری شدند و آزمون‌های مکانیکی در دمای محیط جهت تعیین استحکام کششی، مدول کششی، ازدیاد طول تا پارگی و استحکام ضربه انجام شدند. از تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی (FESEM) جهت مشاهده نحوه‌ی پراکندگی نانو صفحات گرافن در زمینه رزین اپوکسی استفاده شد. مشاهده شد که نانو صفحات گرافن در 0.75 درصد وزنی پراکندگی مناسب داشته و در درصدهای بالاتر دچار کلوخگی شده است. حضور نانو صفحات گرافن باعث کاهش استحکام کششی و ازدیاد طول تا پارگی ترکیبات می‌شود. این درحالی است که حضور نانو صفحات گرافن مدول کششی و استحکام ضربه را به ترتیب 20 و 23 درصد افزایش داده است. از طرف دیگر، افزودن لاستیک XNBR استحکام و مدول کششی را ~18 درصد دچار کاهش و استحکام ضربه و ازدیاد طول تا پارگی را به ترتیب به طور چشمگیری تا 130 و 46 درصد افزایش داده است. همچنین، حضور همزمان نانو صفحات گرافن و لاستیک XNBR در زمینه رزین اپوکسی، کاهش 10 درصدی استحکام کششی را به دنبال داشته است. این در حالی است که مدول کششی، ازدیاد طول تا پارگی و استحکام ضربه به ترتیب نسبت به اپوکسی خالص 6، 29 و 143 درصد افزایش پیدا کرده‌اند. https://jstc.iust.ac.ir/article_31818_ba224f2bcea2cdd76611b651c3c78069.pdf

دانشگاه علم و صنعت ایران علوم و فناوری کامپوزیت 2383-3823 5 3 2018 12 19 An Experimental investigation on nitinol shape memory alloy reinforced GLAREs against Charpy low velocity impact بررسی تجربی چندلایه های فلز-الیاف تقویت شده با آلیاژ حافظه دار در برابر ضربه سرعت پایین شارپی 403 414 31819 FA مسعود عصفوری دانشجوی کارشناسی ارشد، مهندسی مکانیک، دانشگاه زنجان، زنجان، ایران امید رحمانی دانشیار، مهندسی مکانیک، دانشگاه زنجان، زنجان، ایران 0000-0001-5439-2837 محمدرضا زمانی استادیار، مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران، ایران Journal Article 2017 10 06 This research is on the energy absorption level in a metal-fiber laminate reinforced with a ‎shape-memory-alloy under low velocity impact. The parameters of the study are fiber angle, level of pre-strain and ‎position of memory wires in a GLARE reinforced with two memory-wires. In addition, a 200-J Charpy-Impact device was used to exert the impact‏. Taguchi method was used in designing of the experiments for this research and the investigated specimens were constructed based on L16 ‎orthogonal array. During the usage of array, parameters of "fiber angel" and the "pre-strain level of shape-memory wires" were ‎tested in four levels as well as the parameter related to the location of shape-memory-wires, tested in two levels. The scrutinized ‎GLAREs were constructed of 16layers containing 3layers of aluminum.‎ The analysis of variance was performed on extracted data to investigate the effect of changes in parameters on the energy absorption level ‎of laminate. It was found that the changes in following parameters of pre-strain of shape-memory wires, fiber's angel and ‎the location of these wires in laminate, have the influence of 39.12%, 32.13%, 4.56% , respectively, on the energy absorption level of ‎laminate. The variance analysis also proved that changes in energy absorption have confidence level of 92.1%, 90.6% and 71% ‎respectively with the changes in aforementioned parameters. در این مقاله به بررسی آزمایشگاهی میزان جذب انرژی در چندلایه‌های فلز-الیاف تقویت شده با آلیاژ حافظه‌دار در برابر ضربه سرعت پایین پرداخته شده است. پارامترهای مورد آزمایش در این پژوهش، زاویه الیاف، میزان پیش‌کرنش و محل قرارگیری سیم‌های حافظه‌دار در گلره تقویت شده با 2 رشته سیم‌ حافظه‌دار می‌باشند و برای اعمال ضربه از دستگاه ضربه شارپی 200 J استفاده شده است. از روش تاگوچی برای طراحی آزمایش‌های این پژوهش استفاده گردید و نمونه‌های مورد بررسی بر اساس آرایه متعامد L16 ساخته شدند. در استفاده از این آرایه پارامترهای زاویه الیاف و میزان پیش‌کرنش سیم‌های حافظه‌دار در 4 سطح و محل قرارگیری سیم‌های حافظه‌دار در 2 سطح مورد آزمایش قرار گرفتند. گلره‌های مورد بررسی از 19 لایه که حاوی 3 لایه آلومینیومی بودند، ساخته شدند. برای بررسی تاثیر تغییرات پارامترها بر روی میزان جذب انرژی ضربه شارپی چندلایه، بر روی داده‌های استخراجی تحلیل واریانس‌ انجام گرفت. مشخص شد که تغییرات پارامترهای پیش-کرنش سیم‌های حافظه‌دار، زاویه الیاف و محل قرارگیری این سیم‌ها در چندلایه به ترتیب به میزان 39.12درصد ، 32.13 درصد و 4.56 درصد بر روی میزان جذب انرژی چندلایه تاثیرگذار می‌باشد. همچنین آنالیز واریانس نشان داد که تغییرات پارامترهای پیش‌کرنش سیم‌های حافظه‌دار، زاویه الیاف و محل قرارگیری این سیم‌ها در چندلایه، با اطمینان به ترتیب 92.1 درصد، 90.6 درصد و 71 درصد بر تغییرات میزان جذب انرژی ضربه تاثیرگذار می‌باشد. https://jstc.iust.ac.ir/article_31819_a570d1a9488ae63742a5d82c946a44ea.pdf

دانشگاه علم و صنعت ایران علوم و فناوری کامپوزیت 2383-3823 5 3 2018 12 19 Experimental and numerical investigation of sandwich panels with bilateral connection under static loading بررسی تجربی و عددی سازه های ساندویچی با اتصال دو طرفه تحت بارگذاری استاتیکی 415 426 31820 FA شیدخت رشیدداداش دانشجوی کارشناسی ارشد، مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران، ایران مجتبی صدیقی استاد، مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران، ایران سهیل داریوشی استادیار، مهندسی مکانیک، پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی ایران، تهران، ایران Journal Article 2017 10 16 Sandwich structures are used in applications that required a combination of high rigidity and low weight same as aerospace, marine and automotive. Large and/or complicated sandwich structures are often manufactured by connecting pre-fabricated sandwich panels by means of connections, adhesive or bolts. In present study, two types of metallic connections were used to join two sandwich panels with glass-epoxy face-sheets and aluminum honeycomb core. Connections have the same material and different geometries and were bonded to the sandwich structures using the same epoxy as used to manufacture the face-sheets. Two groups of specimens were made and tested under bending loading. Also, a finite element simulation using LS-DYNA were performed to predict the behavior of sandwich structures. A good compliance between numerical and experimental results was observed. The effects of increasing the length and the thickness of the connections on the maximum force and energy absorption were investigated to examine the influences of involved parameters on bending response of a sandwich plates. سازه‌های ساندویچی به طور گسترده در صنایع مختلفی از جمله صنایع هوا فضا، کشتی سازی، ساخت ناوگان ریلی و غیره کاربرد دارند. این سازه‌ها عموما در ابعاد محدود ساخته شده و با استفاده از اتصالات فلزی، چسب و یا پیچ به یکدیگر متصل می‌گردند. در مقاله حاضر، دو نوع اتصال فلزی با جنس یکسان و هندسه متفاوت بین سازه‌های ساندویچی با رویه‌های کامپوزیت اپوکسی- شیشه و هسته لانه زنبوری آلومینیومی درنظر گرفته شده است که این اتصالات با چسب به سازه ساندویچی متصل گردیده‌اند. پس از ساخت نمونه‌ها، آزمون‌های خمش سه نقطه بر روی تیر و خمش ورق بر روی نمونه‌ها انجام شدند. بعلاوه به منظور شبیه سازی رفتار سازه‌های ساندویچی دارای اتصال، مدلسازی نمونه‌ها با استفاده از یک نرم افزار بر پایه روش المان محدود صورت پذیرفت. با تکیه بر مقایسه نتایج عددی و تجربی، صحه گذاری نتایج شبیه سازی نرم افزاری انجام گرفت و تطابق مناسبی بین نتایج حاصل از کار عددی با نتایج تجربی مشاهده گردید. سپس برای هر دو اتصال، تاثیر افزایش طول و ضخامت بر حداکثر نیرو و جذب انرژی از طریق تحلیل پارامتری با استفاده از مدل المان محدود بدست آمده، مورد بررسی قرار گرفت. https://jstc.iust.ac.ir/article_31820_2c86a217e06d86e3db130723abd90fff.pdf

دانشگاه علم و صنعت ایران علوم و فناوری کامپوزیت 2383-3823 5 3 2018 12 19 The effect of middle layer material and thickness on the quasi-static energy absorption of FML مطالعه اثر جنس و ضخامت لایه میانی بر جذب انرژی شبه استاتیکی ورق‌های فلزی الیافی 427 436 31821 FA الهام انصاری دانشجوی دکتری، مهندسی مکانیک، دانشگاه آزاد تاکستان، تاکستان، ایران غلامحسین مجذوبی استاد، مهندسی مکانیک، دانشگاه بوعلی سینا، همدان، ایران کاوه رحمانی دانشجوی دکتری، مهندسی مکانیک، دانشگاه بوعلی سینا، همدان، ایران محمد کشفی دانشجوی دکتری، مهندسی مکانیک، دانشگاه بوعلی سینا، همدان، ایران 0000-0002-2980-9001 Journal Article 2017 10 04 In the present study the effect of change in thickness and material of the middle layer in fiber metal laminates (FMLs) with squared section on the energy absorption is investigated. In this work four types of specimens, based on the change in the material of the middle layer, were produced. In order to fabricate FML samples, Glass-epoxy, Carbon-epoxy, polyurethane foam and aluminum 2024 were utilized as the middle layer and aluminum 2024 for inner and outer layers, respectively. The specimens were then subjected to the compression test and their force-displacement curves were experimentally obtained. Additionally, the effect of the middle layer thickness on the energy abortion performance was studied by numerical simulation using Ls-Dyna explicit code. The numerical model was initially validated by experiment. In conclusion, it was found that the maximum and minimum efficiency were determined for the FML specimen made of Carbon-epoxy and foam, respectively. Moreover, by changing the middle layer thickness, it was numerically demonstrated that the specimen with three layers of the same thickness yields the best absorption energy capability. در این تحقیق، اثر جنس و ضخامت لایه میانی بر جذب انرژی ورق‌های فلزی الیافی (FML) با مقطع مربعی تحت بار محوری شبه استاتیکی به‌صورت تجربی و عددی مورد بررسی قرار گرفته است. چهار لایه میانی شیشه-اپکسی، کربن-اپکسی، فوم پلی‌یورتان و آلومینیوم 2024 برای ساخت نمونه‌ها در نظر گرفته شد. درحالی‌که لایه‌های درونی و بیرونی تمامی نمونه‌ها، آلومینیوم 2024 انتخاب شده است. نمونه‌ها با استفاده از دستگاه پرس با جابجایی و سرعت یکسان فشرده شدند و ویژگی جذب انرژی آن‌ها شامل نیروی بیشینه، نیروی متوسط لهیدگی، انرژی جذب شده و تعداد چین‌خوردگی هر مورد مطالعه و مقایسه شد. سپس، شبیه‌سازی عددی بر روی نمونه‌ها انجام و مدل عددی به‌وسیله آزمایش‌های صورت گرفته اعتبار سنجی شد. حال، به‌وسیله مدل عددی اعتبار سنجی شده، اثر تغییر ضخامت لایه میانی برای یافتن ضخامت بهینه، مطالعه شد. نتایج پژوهش نشان داد که نمونه ساخته شده با لایه میانی الیاف کربن، بیشترین میزان جذب انرژی و نیروی متوسط را دارا می‌باشد. همچنین، نمونه با لایه میانی فوم کمترین بازدهی را از خود نشان داد. سرانجام با تغییر ضخامت لایه میانی نتیجه شد که بهترین عملکرد مربوط به نمونه‌های است که ضخامت هر سه لایه تشکیل‌دهنده آن با هم برابر هستند. https://jstc.iust.ac.ir/article_31821_239254e5edf816a9f88d5d514005a0d2.pdf

دانشگاه علم و صنعت ایران علوم و فناوری کامپوزیت 2383-3823 5 3 2018 12 19 Buckling analysis of composite cross-ply laminated plates under hygrothermal loads with delaminations using the finite strip method بررسی کمانش ورق‌های مرکب لایه‌ای متعامد تحت شرایط حرارتی و رطوبتی با اعمال آسیب جداشدگی لایه‌ها به روش نوار محدود 437 450 31822 FA فرشاد گودرزیان کارشناسی ارشد، مهندسی عمران و حمل و نقل، دانشگاه اصفهان، اصفهان، ایران حسین عموشاهی استادیار، مهندسی عمران و حمل و نقل، دانشگاه اصفهان، اصفهان، ایران Journal Article 2017 10 25 In this paper the effect of hygrothermal conditions such as temperature and moisture on buckling of composite laminated plates is investigated. For this purpose, the effect of changing in material characteristics with changing in temperature and moisture on buckling capacity of plates with different end conditions and biaxial loading is evaluated. In addition, the effect of delamination of layers on buckling load of plate is studied in different situations. The finite strip method is used in present paper to calculate the critical load of plate considering first shear order deformation theory. In finite strip formulation for evaluating the displacement field of each strip, the trigonometric shape functions is used in longitudinal direction and the Hermitian and linear shape function is used for out of plate and in plane transverse direction, respectively. The place and dimension of delaminating layers is modeled by separating the adjacent elements and reconstructing the standard, geometric, force and mass matrices, so, the critical load of laminated plates is calculated in different situation. The results show that the amount of changing in critical load of laminated plate for different temperatures, moistures and delamination of layers. در این مقاله تأثیر تغییرات شرایط محیطی از جمله درجه حرارت و رطوبت محیط بر بار کمانشی ورق‌های لایه‌ای مورد بررسی قرار گرفته است. بدین منظور با در نظر گرفتن اثرات تغییر مشخصات مصالح تشکیل دهنده ورق در اثر دما و رطوبت بر ظرفیت کمانش ورق در شرایط تکیه‌ گاهی مختلف و بارگذاری دو محوره ارزیابی شده است. همچنین تاثیر آسیب جدا شدگی لایه‌ها بر ظرفیت کمانش ورق در حالت‌های مختلف بررسی شده است. روش مورد استفاده جهت محاسبه بار بحرانی ورق‌ها روش نوار محدود بوده که تئوری برشی مرتبه اول بر آن اعمال شده است. در روش نوار محدود از توابع شکل مثلثاتی در جهت طولی نوار و توابع شکل هرمیتی در جهت عرضی برای جابجایی‌های برون صفحه و توابع شکل خطی برای جابجایی‌های درون صفحه استفاده شده است. برای مدل سازی جدا شدگی لایه‌ها، محل و ابعاد جداشدگی با جدا سازی المان‌ها و بازیابی مجدد ماتریس‌های سختی استاندارد، هندسی، نیرویی و جرمی تعیین شده و اثر آن‌ها بر میزان بار بحرانی ورق لایه‌ای در حالت‌های گوناگون ارزیابی شده است. نتایج حاصله بیانگر میزان تغییرات بار بحرانی در دما و رطوبت‌های مختلف و همچنین میزان تاثیر جدا شدگی لایه‌ها می‌باشد. https://jstc.iust.ac.ir/article_31822_63bb66d0a312a0cafdeaae6f1cba4578.pdf

دانشگاه علم و صنعت ایران علوم و فناوری کامپوزیت 2383-3823 5 3 2018 12 19 Investigation on the Microstructure and Properties of PVC Toughened with DOP/PMMA/Nano-Graphene بررسی خواص و ریز ساختار پلی وینیل کلراید چقرمه شده با دی اکتیل فتالات/پلی متیل متاکریلات/ نانوگرافن 451 456 31824 FA حدیث جلیلیان دانشجو، مهندسی پلیمر، دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران جنوب، تهران، ایران قاسم نادری استاد، مهندسی پلیمر، پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی ایران، تهران، ایران شیرین شکوهی استادیار، مهندسی پلیمر، پژوهشگاه صنعت نفت، تهران، ایران Journal Article 2017 11 22 Nanocomposites samples based on unplasticized polyvinyl chloride (UPVC) containing polymethyl methacrylate (PMMA) as toughener, graphene nano-platelets (GNP) as reinforcement and di-octylphthalate as plasticizer were prepared with different composition ratios (i.e. 80/20 and 90/10 containing 0, 0.5, 1 and 2 phr GNP) using Haake internal mixer. Nanocomposite samples were analyzed using x-ray diffraction and scanning electron microscopy to investigate the mutual interactions between GNP and PMMA. Mechanical properties (Tensile modulus, elongation at break and impact resistance) of the prepared nanocomposites including tensile modulus, elongation at break and impact strength were also measured. Results showed that increasing nanographene platelets content increases tensile modulus where impact strength, tensile strength and elongation at break are decreased. At constant graphene contents, nanocomposites containing 20% PMMA show higher impact strength and tensile modulus. This was attributed to the higher mixing efficiency due to the interactions established between PMMA and GNP observed through FTIR and also higher miscibility of UPVC/PMMA pair besides the PMMA characteristics. Fracture surface of nanocomposites are significantly rough at the presence of nano-graphene which shows the torturous crack growth path. آمیزه‌های چندجزئی بر پایه پلی‌وینیل‌کلراید سخت (UPVC) به عنوان جزء اصلی و پلی‌متیل‌متاکریلات (PMMA) برای چقرمه سازی پلی وینیل کلراید، نانوگرافن (GNP) به عنوان تقویت کننده و دی‌اکتیل‌فتالات (DOP) در نقش نرم کننده با ترکیب درصدهای مختلف (10/90 و 20/80 حاوی phr 0، 5/0، 1 و 2 نانوگرافن) توسط مخلوط‌کن داخلی تهیه شدند. ریزساختار و خواص مکانیکی نانوکامپوزیت‌های تهیه شده با هدف بررسی اثرات متقابل PMMA و GNP بر خواص بستر UPVC بررسی گردید. نتایج بدست آمده از آزمون‌های کشش و ضربه نشان داد که با افزایش درصد نانوگرافن، مدول کششی افزایش و ازدیاد طول تا نقطه پارگی، استحکام کششی و مقاومت ضربه کاهش می یابد. در درصدهای ثابت نانوگرافن، مقاومت ضربه و مدول کششی و نیز درجه پراکنش نانوگرافن در نمونه های حاوی 20% PMMA بالاتر است که به اختلاط بهتر فازها در اثر برهمکنش های مشاهده شده بین نانوگرافن و پلی‌متیل‌متاکریلات در طیف سنجی مادون قرمز و امتزاج پذیری بالاتر دو فاز پلیمری در این ترکیب درصد نسبت داده می شود. همچنین، مشاهده سطح شکست نمونه‌ها توسط میکروسکوپ الکترونی پویشی نشان داد با افزایش درصد نانوگرافن سطح شکست نمونه ها زبرتر بوده و مسیر رشد ترک در حضور نانوگرافن طولانی تر و ناهموارتر می باشد. https://jstc.iust.ac.ir/article_31824_d4d9dd228996e12e46d286639eccd3e1.pdf