دانشگاه علم و صنعت ایران علوم و فناوری کامپوزیت 2383-3823 5 4 2019 03 11 Investigation of the microstructure and hardness of cast Al7068 nanocomposite reinforced with SiC nanoparticles بررسی ریزساختار و سختی نانوکامپوزیت ریختگی آلومینیوم 7068 تقویت شده با نانوذرات SiC 461 468 30795 FA محمد علی پور دانشجوی دکتری، مهندسی مواد، دانشکده مهندسی و علم مواد، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، تهران، ایران رضا اسلامی فارسانی دانشیار، دانشکده مهندسی و علم مواد، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، تهران، ایران 0000-0002-7838-6199 Journal Article 2017 01 12 In this study, microstructure and mechanical properties of AA7068 nanocomposite reinforced with 1, 2, 3 and 5 wt.% SiC nanoparticles (SiCnp) produced by stir casting and ultrasonic treatment have been investigated. Ultrasound device equipped with a cooling system with 2000 W powers was used for mixing alloy and nanoparticles. Also scanning electron microscopy was used for microstructure studies. The microstructure of nanocomposite was investigated by scanning electron microscope.The microstructural studies of the nanocomposite revealed that SiCnp addition reduces the grain size, but adding higher SiCnp content (5 wt.%) does not change the grain size considerably. Further investigations on hardness revealed that the addition of SiCnp increases hardness. At higher SiCnp contents (5 wt.%), the presence of SiCnp agglomerate on grain boundaries was found that causes decrease the hardness. The optimum amount of nanoparticles is 3 wt.% SiCnp that nanocomposite exhibits hardness of 155 BHN. According to the results of hardness for the initial samples and nanocomposites reinforced with 3 wt.% SiC, 24% increase in hardness can be seen. در این تحقیق، خواص مکانیکی و ریزساختار نانوکامپوزیت آلومینیوم 7068 تقویت شده با 1، 2، 3 و 5 درصد نانوذرات کاربید سیلسیم (SiC) تولید شده به روش ریخته گری گردابی با کمک حباب زائی مافوق صوت بررسی شد. جهت اختلاط مناسب آلیاژ و نانوذرات از دستگاه مافوق صوت مجهز به سیستم خنک کننده با توان 2000 وات استفاده شد. همچنین برای مطالعات ریزساختاری، میکروسکوپ الکترونی روبشی بکار گرفته شد. مطالعات ریزساختاری نانوکامپوزیت نشان داد که حضور نانوذرات SiC باعث کاهش اندازه دانه می شود. اما در درصدهای بالای نانوذرات SiC (5% وزنی)، کاهش محسوسی در اندازه دانه ایجاد نمی‌شود. همچنین حضور نانوذرات و کاهش اندازه دانه، افزایش چشمگیر سختی نانوکامپوزیت را به همراه دارد. البته در درصدهای بالای نانوذرات SiC (5% وزنی)، این ذرات در مرزدانه ها کلوخه ای شده و باعث کاهش سختی کامپوزیت می شوند. نانوکامپوزیت تقویت شده با 3% وزنی نانوذرات، سختی 155 برینل را نشان داد که بهینه ترین درصد نانوذرات SiC می باشد. با توجه به نتایج سختی نمونه اولیه و نانوکامپوزیت با 3 درصد وزنی SiC، 24 درصد افزایش سختی مشاهده می شود. https://jstc.iust.ac.ir/article_30795_80f2ef940c5fbde8721e90963c00c8c0.pdf

دانشگاه علم و صنعت ایران علوم و فناوری کامپوزیت 2383-3823 5 4 2019 03 11 Experimental and numerical free vibration analysis of composite sandwich cylindrical shells with lozenge cores تحلیل تجربی و عددی ارتعاشات آزاد پوسته استوانه‌ای کامپوزیتی ساندویچی با هسته لوزی شکل 469 478 31522 FA داود شاهقلیان قهفرخی دانشجوی دکترا، مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران غلامحسین رحیمی استاد، مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران احمد قنادی دانشجوی کارشناسی ارشد، مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران Journal Article 2017 05 30 Due to unique properties, lattice composite shells are used extensively in aviation, marine and automotive industry. The aim of this research is experimental and numerical free vibration analysis of composite sandwich cylindrical shells with lozenge cores. For the fabrication of this shells, silicone mold, filament winding, and hand lay-up method were used. Stiffened shells and simple shells are fabricated, separately. Then, composite sandwich cylindrical shells with lozenge cores were created by attaching the two parts together. The modal test is done on the shells and natural frequencies have been extracted. The comparison of experimental results and, numerical results obtained from Abaqus showed that there is a good agreement between them. By using Taguchi method, a parametric study was performed on the vibrational behavior of sandwich shells with lozenge cores via six parameters that such as stiffeners’ pair number, stiffener thickness, unit cell number, skin thickness, layers sequence and boundary condition. The results show that the natural frequency has a most sensitive to the boundary condition, skin thickness and least sensitive to stiffener thickness, layers sequence. To evaluate the efficiency of a sandwich shell, the natural frequency of sandwich shell are compared with simple shell in the different boundary condition. The results show that the natural frequency of sandwich shell with lozenge core is 176% and 34% higher than an equivalent simple shell at free and clamp boundary condition, respectively. پوسته‌های مشبک کامپوزیتی به دلیل خواص منحصربفردشان یکی از سازه‌های پرکاربرد در صنایع هوایی، دریایی و خودروسازی می‌باشد. هدف تحقیق حاضر، تحلیل تجربی و عددی ارتعاشات آزاد پوسته استوانه‌ای کامپوزیتی ساندویچی با هسته لوزی شکل می‌باشد. برای ساخت این پوسته‌ها، از قالب سیلیکونی، روش رشته‌پیچی و لایه چینی دستی استفاده شد. پوسته تقویت شده مشبک و پوسته ساده ساخته شده و سپس با چسباندن این دو بخش بهم، پوسته ساندویچی با شبکه لوزی شکل ایجاد ‌می‌شود. نمونه‌های ساخته شده تحت آزمایش آنالیز مودال قرار گرفته و فرکانس‌های طبیعی ارتعاشی استخراج شده است. از مقایسه‌ی نتایج تجربی و عددی به دست آمده از نرم افزار آباکوس، مشاهده شد که انطباق مناسبی بین آن‌ها وجود دارد. با استفاده از روش تاگوچی یک مطالعه پارامتری روی اثر تغییرات 6 پارامتر، شامل تعداد جفت ریب، ضخامت ریب، تعداد سلول واحد، ضخامت پوسته، چیدمان لایه ها و شرایط مرزی بر رفتار ارتعاشی پوسته ساندویچی با هسته لوزی شکل انجام شده است. نتایج نشان می‌دهد، فرکانس طبیعی پوسته ساندویچی استوانه‌ای بیشترین حساسیت را نسبت به شرایط مرزی و ضخامت پوسته داشته و کمترین حساسیت را نسبت به ضخامت ریب و چیدمان لایه‌ها دارد. همچنین به جهت بررسی کارایی پوسته ساندویچی، فرکانس طبیعی پوسته ساندویچی با شبکه لوزی شکل با پوسته ساده معادل در شرایط مرزی مختلف مقایسه شده است. نتایج نشان می‌دهد فرکانس طبیعی پوسته ساندویچی با شبکه لوزی شکل در حالت شرط مرزی آزاد، 176% و در حالت شرط مرزی گیردار، 34% نسبت به پوسته ساده معادل بیشتر است. https://jstc.iust.ac.ir/article_31522_0bf1ace74c80d5a941676918831d37e9.pdf

دانشگاه علم و صنعت ایران علوم و فناوری کامپوزیت 2383-3823 5 4 2019 03 11 A Study of layer strength in composite Al 1050/SS 316 manufactured by Accumulative Roll bonding process مطالعه استحکام اتصال لایه ای در کامپوزیت SS316/Al 1050 تولید شده به روش فرآیند اتصال نورد تجمعی 479 484 31825 FA مجید خدابخشی دانشجوی مهندسی مکانیک، دانشگاه سمنان، سمنان، ایران مسعود محمودی استادیار، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه سمنان، سمنان Journal Article 2017 12 04 This paper studies the shear and peel strength of composite AA1050 aluminum and SS 316 steel manufactured by accumulative roll bonding (ARB) process. The ARB samples were tested for shear and peel strength under a single axial tensile test. The layer strength was measured in each sample and the results of the experiments were compared. The results showed that the shear strength of layers was higher than the peel strength; also the microstructure of the sheet after performing 5 cycles of the ARB process was observed. To test the strength of the samples during different passes of the process, tensile tests were carried out; the results indicated a general increase in strength. Further studies on the scanning electron microscope (SEM) images of the fracture sections of the samples showed that by increasing the number of passes, the thickness of the steel layers was less than that in the pass 3 of these layers to tear. In the following, hardness changes along the sheet thickness were studied in successive passes. The results indicated that the pass 2 had an impressive increase in hardness. در این مقاله به مطالعه استحکام لایه ای در کامپوزیت آلومینیوم AA1050 و فولاد SS 316 تولید شده به روش فرآیند اتصال نورد تجمعی پرداخته شده است. نمونه های فرآیند نورد تجمعی به منظور بررسی استحکام لایه کنی و برشی تحت آزمون کشش تک محور در جهت نورد قرار گرفتند . استحکام لایه ای در هر نمونه اندازه گیری و نتایج حاصل از آزمایش ها با یکدیگر مقایسه شدند . نتایج نشان داد که استحکام در برش لایه ای نسبت به لایه کنی بیشتر بوده است؛ همچنین پس از انجام 5 پاس فرآیند نورد تجمعی، ریز ساختار ورق مشاهده شد. به منظور بررسی استحکام نمونه ها طی پاس های مختلف فرآیند، آزمون های کشش انجام شدند که نتایج، به طور کلی بیانگر افزایش استحکام بودند. مطالعات بعدی بر روی تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی مقاطع شکست نمونه های حاصل نشان داد که با افزایش پاس های فرآیند، ضخامت لایه های فولاد کمتر گشته تا این لایه ها در پاس 3 به پارگی رسیدند. در ادامه تغییرات سختی در راستای ضخامت ورق، در پاس های متوالی مطالعه شدند. نتایج حاکی از آن بودند که در پاس 2 افزایش سختی چشمگیر بوده است. https://jstc.iust.ac.ir/article_31825_d9f81c55a64eb1324cbe20c56cf59374.pdf

دانشگاه علم و صنعت ایران علوم و فناوری کامپوزیت 2383-3823 5 4 2019 03 11 Micromechanical analysis of electro-elastic response of polymer composites reinforced with fuzzy fiber containing CNTs تحلیل میکرومکانیکی پاسخ الکتروالاستیک کامپوزیت‌های زمینه پلیمری تقویت‌شده با الیاف فازی حاوی نانولوله‌ی کربنی 485 498 31826 FA مجتبی حقگو دانشجوی کارشناسی ارشد، مهندسی مکانیک، دانشگاه گیلان، رشت، ایران رضا انصاری دانشیار، مهندسی مکانیک، دانشگاه گیلان، رشت، ایران محمدکاظم حسن‌زاده اقدم دانشجوی دکترا، مهندسی مکانیک، دانشگاه گیلان، رشت، ایران Journal Article 2017 12 19 In this paper the electromechanical behavior of fuzzy fiber reinforcement hybrid composites containing carbon nanotubes (CNTs) is investigated. A unit cell micromechanical model and electromechanical coupled constitutive equations are used to obtain the elastic and electrical coefficients of the hybrid composites. This hybrid composite is made up of piezoelectric fiber and CNT as reinforcement and polymer matrix. The piezoelectric fibers are coated with radially aligned CNTs. An interphase region is considered due to the interaction between CNT and matrix. The effect of volume fraction and size of CNT on the overall hybrid composite properties is investigated. These effects are remarkable in the transverse direction due to the aligned CNTs in the fiber radial direction. Considering PZT-7A as reinforcement piezoelectric fiber, study of its mechanical strength compared to PZT-5A was implemented in order to make a better composite. By comparing the proposed model with another micromechanical model, the validation of the proposed model is studied. Generally, a good agreement is observed between the results of these two models. The results also reveal that for the improved transverse electromechanical properties, using a CNT with a lower diameter is suggested. در این مقاله رفتار الکترومکانیکی کامپوزیت‌های هیبریدی تقویت‌شده با فیبر فازی حاوی نانولوله‌ی کربنی بررسی می‌شود. از یک مدل میکرومکانیکی سلول واحد و روابط ساختاری کوپل الکترومکانیکی برای به دست آوردن ثابت‌های الاستیک و الکتریکی کامپوزیت هیبریدی استفاده می‌شوند. این کامپوزیت‌های هیبریدی از فیبر پیزوالکتریک و نانولوله‌ی کربنی یه عنوان فاز تقویت و زمینه پلیمری ساخته شده است. فیبرهای پیزوالکتریکی با نانولوله‌های کربنی که در جهت شعاعی هم‌راستا شده‌اند پوشانده می‌شوند. یک ناحیه فاز میانی بین نانولوله‌ی کربنی و پلیمر به علت فعل و انفعالات بین نانولوله و زمینه پلیمری در نظر گرفته می‌شود. تاثیرات درصد حجمی و اندازه نانولوله‌ی کربنی بر خواص نهایی کامپوزیت هیبریدی بررسی شده است. این تاثیرات در جهت عرضی به علت هم‌راستا شدن نانولوله‌های کربنی در جهت شعاعی فیبر کربن قابل توجه است. با در نظر گرفتن PZT-7A به عنوان فیبر پیزوالکتریکی تقویت‌کننده، مطالعه‌ای بر روی خواص استحکام‌بخشی آن در مقایسه با PZT-5A انجام شده است تا یک کامپوزیت بهتری ساخته شود. با مقایسه مدل حاضر با یک مدل میکرومکانیکی دیگر، اعتبارسنجی مدل بررسی شده است. تطابق خوبی بین نتایج دو مدل میکرومکانیکی وجود دارد. هم‌چنین نتایج نشان می‌دهند که برای خواص الکترومکانیکی عرضی بهتر، استفاده کردن از نانولوله‌ی کربنی با قطر کمتر پیشنهاد می‌شود. https://jstc.iust.ac.ir/article_31826_7e0a4d112e3f40b8f6decb2a7c365f91.pdf

دانشگاه علم و صنعت ایران علوم و فناوری کامپوزیت 2383-3823 5 4 2019 03 11 Experimental Investigation of the Effect of Different Parameters on the Behavior of Glass / Epoxy Composite Tubes under quasi-Static axial Loading بررسی تجربی تاثیر تغییر پارامترهای مختلف بر رفتار لوله‌های کامپوزیتی شیشه/اپوکسی تحت بارگذاری شبه استاتیکی محوری 499 510 31827 FA امید نجف زاده اصل دانشجوی کارشناسی ارشد، مهندسی مکانیک، دانشگاه تفرش، تفرش ، ایران محمد حسین پل استادیار، دانشگاه تفرش- گروه مهندسی مکانیک، تفرش، ایران نبی اله رضایی گلشن دانشجوی کارشناسی ارشد، مهندسی مکانیک، دانشگاه تفرش، تفرش، ایران Journal Article 2018 01 04 Composite tubes may be subjected to quasi-static loads during placement or operation. By determining the impact properties of composite tubes and using them in the design process, the accuracy of the behavior of these structures in a quasi-static loading condition is guaranteed. In the present study, the effect of changing parameters such as pipe diameter, fiber density, fiber alignment angle and the addition of foam on the behavior of glass/epoxy composite tubes under axial loading has been investigated. The force-displacement diagram was extracted for all experiments and compared with other experiments. Also, the specific energy absorption in each experiment was calculated for all samples. The results of this study showed that the change of parameters mentioned on the energy absorption of composite tubes is effective. As the sample's internal diameter and the density of the fibers used to make the sample increases, the specific absorbed energy also increases. Also, the results showed that with increasing foam density up to1400 Kg⁄m^3 , the sample resistance was increased against the loading and the specific energy absorption was increased. From the present study, it was also clear that for samples with fiber density of 400 g/m2 and angle of alignment [±45], the clustering mode was folding with a special pattern, similar to the destruction of metal samples reported by other researchers. لوله‌های کامپوزیتی در طول استقرار در محل یا کارکرد، ممکن است تحت بارهای ضربه‌ای شبه‌استاتیکی قرار گیرند. با تعیین خواص ضربه‌ای لوله‌های کامپوزیتی و بهره‌گیری از آن‌ها در فرایند طراحی، صحت رفتار این سازه‌ها در شرایط بارگذاری شبه استاتیکی تضمین می‌شود. در پژوهش حاضر، به بررسی تاثیر تغییر پارامترهایی نظیر قطر لوله، چگالی الیاف، زاویه چیدمان الیاف و افزودن فوم بر رفتار لوله‌های کامپوزیتی شیشه/اپوکسی تحت بارگذاری شبه‌استاتیکی محوری پرداخته شده است. نمودار نیرو-جابجایی برای تمام آزمایش‌ها استخراج و با نمودار سایر آزمایش‌ها مقایسه شد. همچنین میزان جذب انرژی ویزه در هر آزمایش برای تمام نمونه‌ها محاسبه شد. نتایج این پژوهش نشان داد تغییر پارامترهای ذکر شده بر میزان جذب انرژی ویژه لوله‌های کامپوزیتی موثرند. به طوری که با افزایش قطر داخلی نمونه و چگالی الیاف به کار رفته برای ساخت نمونه، انرژی جذب شده ویژه نیز افزایش می‌یابد. همچنین نتایج نشان داد که فوم با چگالی 700 Kg⁄m^3 ، تاثیر کمی بر میزان تحمل نیروی وارده داشت که این مسئله باعث کاهش نسبتا کم جذب انرژی ویژه نمونه‌ها شد. ولی با افزایش چگالی فوم تا 1400 Kg⁄m^3 ، هم مقاومت نمونه در مقابل بارگذاری صورت گرفته و هم میزان جذب انرژی ویژه افزایش پیدا کرد. از پژوهش حاضر این مسئله نیز روشن شد که برای نمونه‌های با چگالی الیاف 400 گرم بر مترمربع و زاویه چیدمان [±45] ، مود له‌شدگی به شکل مود تا شدگی با الگوی خاص بود که شبیه تخریب نمونه‌های فلزی گزارش شده توسط سایر محققان می‌باشد. https://jstc.iust.ac.ir/article_31827_663aa1f4a67d9cf37f2d4f7061e06769.pdf

دانشگاه علم و صنعت ایران علوم و فناوری کامپوزیت 2383-3823 5 4 2019 03 11 Numerical investigation of the effect of material strain rate dependent properties on high velocity impact behavior and ballistic limit velocity of honeycomb structures بررسی عددی اثر خواص وابسته به نرخ کرنش مواد در رفتار ضربه سرعت‌بالا و سرعت حد بالستیک در سازه‌های لانه‌زنبوری 511 520 32317 FA میثم خدائی کارشناسی ارشد، مهندسی مکانیک، دانشگاه تهران، تهران، ایران مجید صفرآبادی استادیار، مهندسی مکانیک، دانشگاه تهران، تهران ، ایران 0000-0002-6825-1928 محتبی حقیقی یزدی استادیار، مهندسی مکانیک، دانشگاه تهران، تهران، ایران. 0000-0002-9014-7844 Journal Article 2018 02 10 In this paper, high velocity impact behavior of honeycomb structures was modeled by implementing high strain rate dependent properties of honeycomb and its ballistic limit velocities in collision with hemispherical as well as flat ended projectiles were calculated. The obtained results were validated with those available in open literature and numerical ballistic limit velocities were found to be in good agreement with experimental ballistic limit velocities. In addition, ballistic limit velocities in models without strain rate dependent properties were calculated and compared with those in previous models to evaluate the influence of strain rate dependent properties. Comparing the results of these two kinds of models showed that using strain rate dependent properties increases absorbed energy as plastic dissipated and frictional dissipated energies which improve accuracy of numerical modeling significantly. On the other hand, fracture mechanisms and damaged zones were investigated in numerical models and were compared with experimental output. Damaged zones in front of honeycombs in numerical models were similar to experiments but honeycomb manufacturing process and random collision of projectile with honeycomb, made some differences in damaged zone at the back of the honeycombs. استفاده گسترده از سازه‌های لانه‌زنبوری به‌عنوان هسته سازه‌های ساندویچی در صنایع هوایی و امکان برخورد اجسام کوچک با سرعت‌های بالا به این سازه‌ها، بیانگر ضرورت مطالعه بر روی رفتار ضربه سرعت‌بالای سازه‌های لانه‌زنبوری است. در این مقاله با در نظر گرفتن وابستگی خواص سازه لانه‌زنبوری به نرخ کرنش بالا، به شبیه‌سازی المان محدود رفتار ضربه سرعت‌بالا و تعیین سرعت حد بالستیک این سازه‌ها در برخورد با پرتابه‌های سرنیمکره و سرتخت پرداخته شده است. نتایج شبیه‌سازی با نتایج آزمایشگاهی موجود در منابع مقایسه شده است و سرعت حد بالستیک حاصل از مدل‌های عددی، انطباق خوبی با نتایج آزمایشگاهی دارند. همچنین جهت بررسی اثر خواص وابسته به نرخ کرنش، سرعت حد بالستیک مدل‌های عددی در صورت عدم اعمال خواص وابسته به نرخ کرنش تعیین و با نتایج مدل‌های دارای اثرات وابسته به نرخ کرنش مقایسه شده ‌است. مقایسه نتایج این دو حالت نشان می‌دهد که به‌کارگیری اثرات وابسته به نرخ کرنش موجب افزایش جذب انرژی به‌صورت انرژی اتلافی پلاستیک و انرژی اتلافی اصطکاکی می‌شود که دقت شبیه‌سازی عددی را به‌طور قابل توجهی بهبود می‌بخشد. از سوی دیگر در شبیه‌سازی برخورد پرتابه به سازه لانه‌زنبوری، مکانیزم‌های تخریب، و همچنین سطوح آسیب در جلوی لانه‌زنبوری، مشابه با نمونه‌های آزمایشگاهی مشاهده شده است. با این حال نحوه ساخت لانه‌زنبوری و ماهیت اتفاقی برخورد، موجب تفاوت سطوح آسیب در پشت لانه‌زنبوری شده است. https://jstc.iust.ac.ir/article_32317_70a46919ffec2a1fe70c2d18aa6289d3.pdf

دانشگاه علم و صنعت ایران علوم و فناوری کامپوزیت 2383-3823 5 4 2019 03 11 Improvement of delamination resistance of glass-phenolic composites through matrix toughening mechanism using poly (vinyl butyral) بهبود مقاومت تورق کامپوزیت‌های شیشه-فنولی به روش چقرمه‌سازی زمینه توسط پلی‌وینیل بوتیرال 521 528 32319 FA محیا فرجی دانشجوی کارشناسی ارشد، مهندسی پلیمر، پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی ایران، تهران، ایران امیرمسعود رضادوست عضو هیات علمی پژوهشگاه پلیمر مسعود اسفنده استاد،پژوهشکده فرایند، پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی ایران، تهران Journal Article 2017 06 11 There are various types of composites among which these with layered structure are susceptible to delamination under the applied loads. Phenolic resin/glass fiber composites, one of the most commonly used composites, are prone to delamination. In this research, the improvement of the delamination resistance of phenolic composites via the addition of polyvinyl butyral (PVB), a thermoplastic additive at various contents (i.e. 1, 3, 5, 10 and 20 phr) has been studied. For this purpose a phenolic/glass fiber prepreg modified with thermoplastic additive was prepared and brought to a partially cured (B-stage) by using a specified temperature-time condition. The flow ability of the prepared prepregs was measured. Samples for the flexural test were then prepared by compression molding of the prepregs having the flow abilities of 10%. Three-point bending test results showed that the addition of PVB relatively improves the strength and delamination resistance of the composites, the extent of which depends on the additive content. The addition of PVB at 3 phr increased the fracture toughness up to 58.2%, however beyond which it was reduced; hence 3phr was regarded as the optimum value. Inspection of the fracture surface morphology by SEM revealed the inhibition of crack propagation even at 1 phr of PVB. کامپوزیت‌ها انواع مختلف دارند که از جمله آن‌هاکامپوزیت‌ها با ساختار لایه‌ای می‌باشند که در آنها احتمال تورق تحت بار‌های اعمالی وجود دارد. کامپوزیت رزین فنولیک / الیاف شیشه از جمله کامپوزیت‌های پر کاربرد می‌باشد که احتمال تورق در آن زیاد است. در این پژوهش افزایش مقاومت این کامپوزیت در برابر تورق با کمک افزودنی‌ پلیمری گرمانرم پلی وینیل بوتیرال (PVB) با مقادیر 1، 3، 5، 10 و phr 20 مورد بررسی قرار گرفته است. ابتدا پیش آغشته الیاف شیشه و رزین فنولی اصلاح شده تهیه شده، به منظور رسیدن به پخت جزئی ، در شرایط دما-زمان معین قرار داده و میزان جریان یابی آن‌ها اندازه‌گیری شد. سپس با فرآیند قالب‌گیری فشاری از نمونه‌های با مقدار جریان‌یابی یکسان %10، نمونه‌های آزمون خمش تهیه شد. نتایج آزمون خمش سه نقطه‌ای نشان دادکه افزودن PVB در مقادیر مختلف موجب بهبود نسبی استحکام و مقاومت در برابر تورق شده که میزان آن تابع مقدار افزودنی است. افزودن PVB تا phr 3 موجب افزایش چقرمگی شکست تا %2/58 و بیشتر از phr 3 موجب کاهش آن شده، متوسط نیروی پیش برنده شکست نیز تنها در کامپوزیت حاوی phr 3 از PVB افزایش یافت. در این راستا میزان phr 3 از PVB به عنوان مقدار بهینه شناخته شد. بررسی مورفولوژی سطوح شکست با استفاده از SEM بیانگر ممانعت از رشد ترک در این کامپوزیت‌‌ها حتی در مقدار phr 1 می‌باشند. https://jstc.iust.ac.ir/article_32319_5fa81016250471111dfca121ae9cdc14.pdf

دانشگاه علم و صنعت ایران علوم و فناوری کامپوزیت 2383-3823 5 4 2019 03 11 Hydroelastic vibration analysis of functionally graded circular plate in contact with bounded fluid by Ritz method بررسی ارتعاشات هیدروالاستیک ورق دایروی از جنس مواد تابعی در تماس با سیال محدود با استفاده از روش ریتز 529 538 32715 FA شهروز یوسف زاده دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات، تهران، ایران 0000-0002-7763-340X علی اصغر جعفری دانشگاه خواجه نصرالدین طوسی- تهران-ایران علیرضا محمدزاده دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات، تهران، ایران Journal Article 2017 04 05 This study investigates the free vibration of a thick FG circular plate in contact with an inviscid and incompressible fluid. Analysis of the plate is based on First-order Shear Deformation Plate Theory (FSDT) with consideration of rotational inertial effects and transverse shear stresses. Dynamic transverse displacements of the plate are approximated by set of admissible Chebyshev functions which is required to satisfy the geometric boundary conditions. Potential theory together Bernouli’s equation are utilized to obtain the fluid pressure on the free surface of the plate. The governing equation of the oscillatory behavior of the fluid is obtained by solving Laplace equation and satisfying its boundary conditions. The natural frequencies and mode shapes of the plate are determined using Rayleith-Ritz method based on minimizing the Rayleith quotient. The effects of the geometrical parameters such as plate thickness to its radius ratio, boundary conditions, fluid density, volume fraction index, and height of the fluid on natural frequencies and mode shapes are investigated. Comparison of analytically outcome of this study is made with results of the experimental modal test for homogeneous Aluminum plate. در این پژوهش به بررسی ارتعاشات آزاد ورق دایروی از جنس مواد تابعی در تماس با سیال محدود و غیرقابل تراکم پرداخته شده است. ابتدا معادلات حاکم بر ورق دایروی بر اساس تئوری مرتبه اول تغییر شکل برشی یا تئوری میندلین با در نظر گرفتن اثرات اینرسی دورانی و نیروهای برشی استخراج شده است. برای تقریب جابجایی‌های ورق از توابع پذیرفتنی هارمونیک چبیشف همراه با توابع مرزی استفاده شده است. سپس معادلات حاکم بر نوسان سیال با بهره‌گیری از حل معادله لاپلاس پتانسیل سرعت و ارضای شرایط مرزی حاصل شده است. با استفاده از روش ریتز، فرکانس‌های طبیعی و شکل مودهای ورق دایروی در تماس با سیال بر مبنای انرژی پتانسیل کمینه استخراج شده‌اند. در ادامه، تأثیر پارامترهای مختلف هندسی از قبیل نسبت ضخامت بر شعاع ورق، شرایط مرزی، چگالی سیال، نسبت کسر حجمی ماده تابعی و ارتفاع سیال روی فرکانس‌های طبیعی مورد بررسی قرار گرفته است. به منظور حصول اطمینان از نتایج به دست آمده از حل تحلیلی، فرکانس‌های طبیعی حاصل از ورق دایروی در تماس با سیال در حالت خاص ورق همگن آلومینیومی با نتایج حاصل از آزمایش تجربی مورد مقایسه قرار گرفته است. https://jstc.iust.ac.ir/article_32715_735701335a53e5b70d7465c28eed4088.pdf

دانشگاه علم و صنعت ایران علوم و فناوری کامپوزیت 2383-3823 5 4 2019 03 11 Theoretical and experimental study on the effect of multi-walled carbon nanotubes on improving the tensile properties and toughness of Vinyl ester resin مطالعه تئوری و تجربی اثر نانو‌لوله کربنی چند جداره بر بهبود خواص کششی و چقرمگی رزین وینیل‌استر 539 550 32716 FA علیرضا ستوده استاد، مهندسی مکانیک، دانشکده مهندسی مکانیک و هوافضا، دانشگاه صنعتی شیراز، شیراز ، ایران نوید سخندانی دانشجوی کارشناسی ارشد، مهندسی مکانیک، دانشکده مهندسی مکانیک و هوافضا، دانشگاه صنعتی شیراز، شیراز، ایران سید مجتبی زبرجد استاد، مهندسی مواد، بخش مهندسی مواد، دانشکده مهندسی، دانشگاه شیراز، شیراز، ایران Journal Article 2017 05 10 Vinyl ester resins are widely used in structural composites because of their excellent mechanical properties. One of the main goals of adding nanofillers to polymer matrix is to enhance the Young’s modulus and strength of the original base polymers. Due to the rigid structure of carbon nanotube as well as their aspect ratios, they can effectively increase the elastic modulus and stiffness of the polymer matrix. The main practical target of the present study is to obtain the best distribution of the multi-walled carbon nanotubes (MWCNTs) with carboxylic group in order to simultaneously improve the elastic modulus, tensile strength and toughness of the resulted nanocomposite. In this regard, nanocomposites with six different weight fractions (wt%) of MWCNTs are made and the specimens are subjected to the tensile test. The results exhibit that addition of MWCNTs with low concentration leads to improvement in the mechanical properties of the vinyl ester polymer such that the optimum mechanical properties are obtained with 0.25wt% of MWCNTs. In this case, the fracture toughness, tensile strength and Young’s modulus are respectively enhanced by amount of 52%, 23%, and 14%. In order to validate the experimental results and investigation the role of MWCNTs on tensile behavior of vinyl ester resin, the scanning electron microscope (SEM) is used and the most important failure mechanisms are discussed and studied in details. Also, the experimental results are compared with existing theoretical models and a new correction factor based on Hirsch’s theory and experimental results is introduced for future industrial applications. رزین وینیل‌استر به علت خواص خوب مکانیکی و مقاومت شیمیایی بالا، در بسیاری از ساختار‌های کامپوزیتی و صنایع مختلف استفاده می‌شود. یکی از مهم‌ترین اهداف اضافه کردن تقویت‌کننده‌های نانومتری به زمینه‌های پلیمری افزایش مدول الاستیک و استحکام آن‌ها می‌باشد. نانو‌لوله‌ کربنی به دلیل ساختار صلب و نسبت منظری می‌تواند به طور موثری در افزایش مدول الاستیک و سفتی زمینه پلیمری عمل کند. مهم‌ترین هدف کاربردی این پژوهش، دستیابی به توزیع مناسبی از نانو‌لوله‌های کربنی چند جداره دارای عامل‌ کربوکسیل در رزین وینیل‌استر است به طوری که همزمان مدول الاستیک، استحکام کششی و میزان چقرمگی نانو کامپوزیت حاصل افزایش یابد. بر این اساس، نانوکامپوزیت‌هایی با شش درصد وزنی مختلف از نانوفیلر ساخته شد و نمونه‌های مربوطه تحت آزمون کشش قرار گرفت. بررسی نتایج نشان می‌دهد که افزودن نانو‌لوله کربنی در درصد‌های پایین، تأثیر مثبت بر خواص مکانیکی پلیمر وینیل‌استر دارد به طوری که در 25/0 درصد وزنی نانو‌لوله کربنی چند جداره بهترین خواص مکانیکی حاصل گردید. در این حالت چقرمگی ماده 52 درصد، استحکام کششی 23 درصد و مدول الاستیک 14 درصد افزایش یافت. به منظور تایید نتایج آزمایشگاهی و بررسی جامع نقش نانو‌لوله کربنی در رفتار رزین وینیل‌استر، به وسیله میکروسکوپ الکترونی از سطح شکست نمونه‌های کامپوزیتی عکس برداری شد و مهم‌ترین مکانیزم‌های شکست مورد بحث و بررسی قرار گرفت. همچنین جهت ارائه یک مدل تئوری مناسب برای پیش‌بینی مدول الاستیک نانو کامپوزیت، نتایج آزمایشگاهی با مدل‌های تئوری موجود مقایسه گردید و یک ضریب تصحیح جدید بر اساس تئوری هرسچ و نتایج آزمایشگاهی جهت کاربرد‌های صنعتی آینده ارائه شد. https://jstc.iust.ac.ir/article_32716_3e80fb1c17b97791d5bcdd3e91c617a7.pdf

دانشگاه علم و صنعت ایران علوم و فناوری کامپوزیت 2383-3823 5 4 2019 03 11 An investigation on the static buckling behavior of laminated cylindrical composite shells with embedded SMA wires by experiment مطالعه کمانش استاتیکی پوسته استوانه‌ای کامپوزیتی تقویت‌شده با آلیاژ حافظه‌دار به روش تجربی 551 564 32717 FA سیدمحمدرضا خلیلی استاد، مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، تهران -ایران استاد مدعو، دانشکده مکانیک کاربردی، انستیتو تکنولوژی هند، دهلی نو طیبه اکبری دانشجوی دکترا، مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، تهران، ایران Journal Article 2017 04 27 In the present work static buckling behavior of laminated cylindrical composite shells were investigated experimentally. The laminated composite shells were fabricated from carbon-epoxy composite by filament winding process. The stacking sequences were +55˚/-55˚/SMA/+55˚/-55˚ and +75˚/-75˚/SMA/+75˚/-75˚. The superelastic SMA wires placed between plies 2 and 3 of the four layers laminate. Shape memory alloy wires were used in the middle of the composite in two cases, without pre-strain and with 5% pre-strain. All of buckling test were performed using 2.5 ton universal test machine with crosshead speed of about 0.1 mm/min. The buckling tests were arranged with two kinds of boundary conditions, simply supported- simply supported and clamped- clamped boundary conditions. Several tests were done to achieve the mechanical properties of composite shells, like standard tensile test of the resin samples, mechanical tensile test of the nol ring, tensile test of the unidirectional composite samples and the tensile test of the superelastic shape memory alloy wire. The experimental buckling analyses of the cylindrical composite shells with embedded superelastic SMA wires show that the critical buckling load increased by using the SMA wires. Also, in the laminated composite with stacking sequences +75˚/-75˚/SMA/+75˚/-75˚, the buckling load of shells was increased. In addition the buckling capability of composite shells in the simply supported- simply supported boundary condition is greater than the clamped- clamped boundary condition. در این پژوهش به مطالعه کمانش استاتیکی پوسته استوانه‌ای کامپوزیتی تقویت‌شده با آلیاژ حافظه‌دار به صورت تجربی پرداخته شده است. سازه کامپوزیتی مورد نظر از جنس کربن اپوکسی می‌باشد که بصورت چهار لایه به روش رشته‌پیچی با دو لایه‌چینی مختلف +55˚/-55˚/SMA/+55˚/-55˚ و +75˚/-75˚/SMA/+75˚/-75˚ ساخته شده است، سیم‌های حافظه‌دار از نوع سوپرالاستیک انتخاب شده‌‌اند که در لایه میانی در دو حالت، با پیش‌کرنش 5% و بدون پیش‌کرنش چیده شده‌اند. کلیه آزمون‌های کمانش استاتیکی بر روی پوسته استوانه‌ای کامپوزیتی توسط دستگاه یونیورسال 2.5 تنی، تحت فشار محوری با نرخ بارگذاری 0.1mm/min انجام شده است. در آزمون کمانش نمونه‌های کامپوزیتی تقویت‌شده با سیم‌های سوپرالاستیک و نمونه‌های بدون سیم، دو نوع شرایط مرزی بررسی شده‌است؛ یکی تکیه‌گاه دو سر گیردار و دیگری تکیه‌گاه دو سر مفصل. همچنین جهت استخراج خواص مکانیکی پوسته کامپوزیتی آزمون‌های استاندارد متعددی شامل آزمون کشش رزین، آزمون کشش مکانیکی حلقه نول، آزمون کشش نمونه‌های استاندارد کامپوزیتی تک جهته و آزمون کشش سیم حافظه‌دار سوپرالاستیک انجام شده است. نتایج آزمون‌های کمانش نشان می‌دهند وجود سیم حافظه‌دار سوپرالاستیک باعث افزایش ظرفیت تحمل بار بحرانی کمانش در پوسته کامپوزیتی می‌گردد. از سویی دیگر در لایه‌چینی با زاویه 75 درجه نسبت به 55 درجه، سازه کامپوزیتی بار کمانشی بیشتری تحمل می‌کند. همچنین در شرایط مرزی دو سر مفصل بار بحرانی کمانش بزرگتر از حالتی است که شرایط مرزی پوسته بصورت دو سر گیردار باشد. https://jstc.iust.ac.ir/article_32717_7b5ad0c52e58076e34f393efe9019ed2.pdf

دانشگاه علم و صنعت ایران علوم و فناوری کامپوزیت 2383-3823 5 4 2019 03 11 Experimental and numerical study of Energy Absorption in foam filled Trapezoidal Compound core sandwich panels subjected to quasi-static loading. مطالعه تجربی و عددی جذب انرژی در پانل های ساندویچی با هسته‌ی ذوزنقه ای پر شده از فوم تحت بارگذاری شبه استاتیکی. 565 574 32814 FA حسین تقی پور دانشجوی دکتری، مهندسی مکانیک، دانشگاه سمنان، سمنان، ایران 0000-0002-6019-7461 کرامت ملک زاده استاد، مهندسی مکانیک، مجتمع دانشگاهی هوافضا، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران، ایران 0000-0002-4725-6949 Journal Article 2017 07 08 The aim of this research work is to investigate the mechanical properties of double layer trapezoid-shape corrugated core sandwich structures under quasi-static loading conditions and to determine the failure mechanisms and energy-absorbing characteristics of the corrugated cores. In this investigation, influence of foam filling technique in double layer trapezoid-shape corrugated core by using lightweight rigid polyurethane foam is investigation. Five types of Aluminum corrugated cores both bare and foam-filled were subjected to unidirectional quasi-static compression. In the following, using numerical simulation by Abaqus software to evaluation the impact parameters, including Specific Energy Absorption (SEA) as discussed testing purposes. the energy absorbing system can be used in the aerospace industry, shipbuilding, automotive, railway industry and elevators to absorb impact energy. The FEM results are compared with Experimental results which reveal a good conformity. FEM and experimental results showed that foam filling technique can significantly increase specific absorbed energy. Finally, appropriate geometric parameters and the best examples of criteria considered with respect to the objectives, are introduced. در این پژوهش تاثیر روش پرکردن هسته های موجدار ذوزنقه ای شکل دو لایه، با فوم های پلی یورتان از نوع سخت با وزن سبک، مورد مطالعه قرار گرفته است. پنج نوع هسته موجدار از جنس آلمینیوم به صورت خالی و پر شده از فوم، تحت بارگذاری شبه استاتیکی به صورت، فشاری تک محوره قرار گرفته اند. در ادامه با استفاده از شبیه سازی عددی توسط نرم افزار آباکوس به بررسی پارامترهای ضربه پذیری، شامل جذب انرژی ویژه، بعنوان اهداف آزمایش می پردازیم. این نوع سیستم جاذب انرژی، می تواند در صنایع هوایی، کشتی سازی، خودروسازی، صنایع ریلی و آسانسورها جهت جذب انرژی ضربه مورد استفاده قرار گیرد. مقایسه ی نتایج حاصل از تحلیل عددی و آزمایشگاهی، نشان از همپوشانی بالا و تطابق خوب دو روش با هم دارد. نتایج تحلیل های اجزاء محدود و آزمایشگاهی نشان داد، که به کارگیری فوم در هسته، می تواند ظرفیت جذب انرژی را به صورت قابل ملاحضه ای افزایش دهد. در انتها پارامترهای هندسی مناسب، و بهترین نمونه ها از لحاظ معیارهای در نظر گرفته شده با توجه به اهداف طراحی، معرفی می شوند. https://jstc.iust.ac.ir/article_32814_f6e868a7d51f67a210dc306357c6e525.pdf

دانشگاه علم و صنعت ایران علوم و فناوری کامپوزیت 2383-3823 5 4 2019 03 11 Fabrication of magnesium sheet with magnesium matrix surface composite to improve hardness and wear properties تولید ورق منیزیمی با لایه کامپوزیت سطحی پایه منیزیمی به منظور بهبود خواص سختی و سایشی 575 582 32815 FA محمد صدیقی استاد، مهندسی مکانیک، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران - ایران محمدرضا فاضلی کارشناسی ارشد، مهندسی مکانیک، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران امیرحسین جباری مستحسن دانشجوی دکترا، مهندسی مکانیک، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران Journal Article 2017 09 20 Nowadays, there is an increasing demand for magnesium and its alloys as the lightest commercial metal with a high strength to density ratio. Nevertheles, afew undesirable properties, such as low hardness and poor wear resistance, have limited the applications of this exclusive metal. Fabrication of magnesium matrix composite could improve hardness and wear resistance in addition to strength increasing. Since converting all of a metal piece to composite could make it more brittle and increase the costs, fabrication of surface composite could be a solution. In this paper, a magnesium sheet with a surface composite has been fabricated by applying warm rolling process. Indeed, a layer of magnesium matrix composite (which has been fabricated by stir-casting) has been conjoined to a magnesium substrate layer using a zinc interlayer. This method could increase the production speed and decrease the costs. In addition to the connection of two layers together, the zinc interlayer would preserve the surfaces of the layers from oxidation without using any controlled atmosphere. The results show a proper connection between the surface composite and the substrate. According to the microhardness results, the hardness of surface composite increased about 23% and 52% in the cross-section and the surface, respectively. Moreover, wear resistance of surface composite improved about 43% in comparison to magnesium substrate. Also, wear rate decreased in the surface composite. منیزیم و آلیاژهای آن به عنوان سبک‌ترین فلز تجاری با نسبت استحکام به چگالی بسیار بالا، مورد توجه روزافزون قرار گرفته ‌است. بااینحال، خواص نامطلوبی از قبیل سختی و مقاومت سایشی پایین، سبب محدودیت در کاربرد‌های این فلز منحصربه‌فرد شده‌است. تبدیل منیزیم به کامپوزیت پایه منیزیمی علاوه بر افزایش استحکام، سبب بهبود میزان سختی و مقاومت به سایش می‌گردد. از آنجا که تبدیل کامل یک قطعه فلزی به کامپوزیت ممکن است سبب تردی و همچنین افزایش هزینه‌های تولید شود، ایجاد کامپوزیت سطحی می‌تواند به عنوان راهکاری مناسب مورد توجه قرارگیرد. در این مقاله با استفاده از فرآیند نورد گرم و لایه واسطی از فلز روی، یک لایه کامپوزیت سطحی پایه منیزیمی (تهیه شده به‌روش ریخته‌گری هم‌زنی) به زیرلایه منیزیمی اتصال داده شده و ورق منیزیمی با پوشش کامپوزیتی تهیه گردیده‌است. استفاده از این روش می‌تواند سبب تولید ورق‌های منیزیمی با لایه کامپوزیت سطحی با سرعت تولید بالاتر و هزینه کمتر شود. لایه روی استفاده شده علاوه بر اتصال دو لایه به یکدیگر، سبب حفاظت سطح آن‌ها از اکسیداسیون در طول فرآیند نورد گرم شده و نیاز به استفاده از اتمسفر کنترل شده را برطرف می‌نماید. نتایج نشان دهنده ایجاد اتصالی مناسب بین کامپوزیت سطحی و زیرلایه منیزیمی می‌باشد. طبق آزمون میکروسختی، مقدار سختی در کامپوزیت سطحی نسبت به لایه منیزیمی در سطح‌مقطع نمونه 23% و بر روی سطح آن حدود 52% افزایش یافته‌است. همچنین مقاومت به سایش در لایه کامپوزیتی نسبت به زیرلایه منیزیمی بهبود قابل‌توجهی به میزان 43% داشته‌است. نرخ سایش نیز در لایه کامپوزیتی با کاهش مواجه شده‌است. https://jstc.iust.ac.ir/article_32815_44374c1f0ebad6dc48951e6c20c25806.pdf

دانشگاه علم و صنعت ایران علوم و فناوری کامپوزیت 2383-3823 5 4 2019 03 11 Review of mechanical and microstructural properties of aluminum matrix composites reinforced with ceramic particles produced by SPD processes مروری بر خواص مکانیکی و ریزساختاری کامپوزیت‌های زمینه آلومینیمی تقویت‌شده باذرات سرامیکی، تولیدشده با فرآیندهای تغییرشکل پلاستیک شدید 583 594 32817 FA مسلم طیبی کارشناس ارشد، مهندسی مواد، دانشگاه صنعتی سهند، تبریز، ایران داود رحمت آبادی کارشناس ارشد، مهندسی مکانیک، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران 0000-0002-6898-3061 رامین هاشمی دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه علم و صنعت ایران 0000-0001-8369-0390 Journal Article 2017 11 06 Metal matrix composites are bunch of materials that have wide range of uses such as construction, abrasion, and heat. This type of composite exhibits better dimension than the base metal such as temperature applications, strength, rigidity, thermal conductivity, wear resistance, creep resistance and stability. In this study, the methods of producing aluminum composite reinforced with ceramic particles, especially the processes of sever plastic deformation, have been investigated. The main focus of this research is to study the microstructure, mechanical properties and mechanisms governing this type of composite produced by two ARB and cross CARB methods. The results of the research showed that in the initial passes of the processed composites there is no proper distribution of reinforcing particles but by increasing the number of passes, the particle distribution is improved and the reinforcing particles are distributed in longitudinal and transverse directions. Tensile strength and microhardness have the same trend which they gradually increased with increasing strain rates and improvement of particle distribution but elongation at first decreased in the initial passes due to the inappropriate distribution of the particles, porosity and cluster particles, and then improved with the elimination of these imperfections and distribution. However, the mechanical and microstructural properties of the CARB method are more favorable. Also, the governing mechanisms for microstructure modification in produced composites by rolling processes are the formation of the Orowan loop, role of reinforcing particles, difference in the coefficient of thermal expansion of the matrix and reinforcement, and so on. کامپوزیت‌های زمینه فلزی دسته‌ای از مواد می‌باشند که دارای کاربردهای وسیع و گوناگونی از قبیل ساختمانی، سایشی و گرمایی می‌باشند. این نوع کامپوزیت‌ها نسبت به نقطه مقابل خود یعنی فلز پایه کاربردهای دمایی، استحکام، سفتی، هدایت حرارتی، مقاومت به سایش، مقاومت خزشی و پایداری ابعادی بهتری از خود نشان می‌دهند. در این پژوهش به بررسی روش‌های ساخت کامپوزیت‌های زمینه آلومینیمی تقویت شده با ذرات سرامیکی به‌ویژه فرآیندهای تغییر شکل پلاستیک شدید مبتنی بر نورد پرداخته شده است. تمرکز اصلی این پژوهش، بررسی خواص ریزساختاری، مکانیکی و مکانیزم‌های حاکم بر این نوع کامپوزیت‌ها که با دو روش نورد تجمعی و نورد تجمعی متقاطع تولید شده‌اند است. نتایج پژوهش‌های انجام شده نشان داد که در پاس‌های ابتدایی کامپوزیت‌های فراوری شده دارای توزیع مناسبی از ذرات تقویت‌کننده نیستند ولی با افزایش پاس، توزیع ذرات بهبود یافته و ذرات تقویت‌کننده در جهات طولی و عرضی توزیع می‌شوند. استحکام کششی و ریزسختی تقریبا روال مشابهی دارند به گونه‌ای که رفته رفته با افزایش میزان کرنش اعمالی و بهبود توزیع ذرات هر دو افزایش می‌یابند اما ازدیاد طول در پاس‌های ابتدایی به سبب توزیع نامناسب ذرات، تخلخل و ذرات خوشه‌ای ابتدا افت و سپس با رفع این عیوب و توزیع مناسب بهبود می‌یابد. البته خواص مکانیکی و ریزساختاری در روش نورد تجمعی متقاطع مطلوب‌تر می‌باشد. همچنین مکانیزم‌های حاکم بر اصلاح ریزساختار در کامپوزیت‌های فرآوری شده با استفاده از فرآیندهای برپایه نورد، تشکیل حلقه‌ی اوروان، نقش ذرات تقویت‌کننده، اختلاف در ضریب انبساط حرارتی زمینه و تقویت‌کننده و غیره می‌باشد. https://jstc.iust.ac.ir/article_32817_146c17f5cc1fc1826576caa0d4fcb5c0.pdf

دانشگاه علم و صنعت ایران علوم و فناوری کامپوزیت 2383-3823 5 4 2019 03 11 Prediction and control of the mechanical properties of braided composite by controlling the braid angle using the micro-mechanical relationships for each of the flat faces of mandrel پیش‌بینی و کنترل خواص مکانیکی کامپوزیت برید شده از طریق کنترل زاویه برید با استفاده از روابط میکرومکانیک برای تک تک وجوه مقاطع تخت 595 604 32818 FA علی فولادی کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه صنعتی اصفهان، اصفهان، ایران علیرضا سرایی استادیار، دانشگاه آزاد اسلامی،واحد تهران جنوب،تهران، ایران علی کیانی کارشناسی ارشد ، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران Journal Article 2018 01 06 Textile composites, in which a textile preform is used as the reinforcement phase, can easily take the form of complex parts and possess a more efficient and reliable structure, hence, they are a suitable substitute for conventional laminates. Among the textile composites, braided composites are of great importance and they are used more extensively, one of the important factors in mechanical properties of final composite part is the braid angle. In this paper, at first, a brief explanation of the new analytical relationships is presented. Also, a new strategy for changing and controlling the braid angle on each face of the flat mandrel by changing the shape of the guide ring from circle to an ellipse and also controlling the eccentricity is discussed which was previously developed by the authors. Then a comprehensive program is presented which predicts the mechanical properties of the final composite considering the braid angles. To validate the results, they are compared with the results of previous studies. After investigations, it was determined that the results of the developed program and micromechanical relationships show very good consistency in predicting the properties of the final composite. Therefore, it is possible to control the mechanical properties on any of the mandrel's faces by changing the mentioned parameters. کامپوزیت‌های نساجی که از پیش‌شکل‌یافتهی نساجی به عنوان تقویت‌کننده استفاده می‌کنند، به دلیل سهولت تولید قطعات با اشکال خاص و ساختاری کارآمدتر و قابل‌اعتمادتر، به‌عنوان جایگزین مناسب برای چندلایه‌های متداول هستند. در میان انواع کامپوزیت‌های نساجی، کامپوزیت‌هایی با فاز تقویت‌کننده برید شده از اهمیت ویژه و کاربرد گسترده‌تری برخوردار است. در فرآیند بریدینگ یکی از مهم‌ترین مؤلفه‌ها در خواص مکانیکی کامپوزیت نهایی زاویه برید است. در این مقاله ابتدا به توضیح مختصر روابط تحلیلی جدید و راهکاری جدید جهت تغییر و کنترل زاویه برید بر روی تک‌تک وجوه یک مغزی تخت به کمک تغییر شکل حلقه‌ی راهنما از دایره‌ای به بیضی و کنترل خروج از مرکزی که قبلا توسط نویسندگان توسعه داده شده پرداخته شده است. سپس به ارایه برنامه‌ی کاملی پرداخته شده است که خواص مکانیکی کامپوزیت نهایی را بر اساس زوایای برید پیش‌بینی می‌کند برای صحت‌بخشی به نتایج حاصله به مقایسه نتایج حاصله با تحقیقات گذشته جهت بررسی صحت نتایج صورت پذیرفته است پس از بررسی‌های انجام‌شده مشخص گردید که نتایج حاصل از برنامه مورد نگارش و روابط میکرومکانیک جهت پیش‌بینی خواص کامپوزیت نهایی از صحت بسیارخوبی برخوردار است. بنابراین می‌توان به کنترل خواص مکانیکی بر روی هر یک از وجوه مغزی به کمک تغییر پارامترهای بیان شده دست یافت. https://jstc.iust.ac.ir/article_32818_c6a7290879535718fb7f85797028d9fe.pdf

دانشگاه علم و صنعت ایران علوم و فناوری کامپوزیت 2383-3823 5 4 2019 03 11 Electrical conductivity enhancement of Carbon/Epoxy composites using nanoparticles افزایش هدایت الکتریکی کامپوزیت‌های کربن/اپوکسی با استفاده از نانو ذرات 605 614 33051 10.22068/jstc.2018.93235.1471 FA محمد طباطبایی استادیار، مهندسی مکانیک، دانشگاه علم و فرهنگ و پژوهشکده توسعه تکنولوژی جهاد دانشگاهی صنعتی شریف، تهران،ایران فتح اله طاهری بهروز 2 دانشیار، مهندسی مکانیک، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران 0000-0003-0858-5691 سید مرتضی رضوی دانشجوی دکترا، مهندسی مکانیک، پژوهشکده توسعه تکنولوژی جهاد دانشگاهی صنعتی شریف، تهران، ایران 0000-0002-1747-8030 غلامحسین لیاقت استاد، مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران Journal Article 2018 09 10 The present research work was aimed at developing conductive polymer-based composites in order to have a higher conductivity than the standard level of the Energy Institute of America. In this case, the composites can be applied to make electrodes. For this purpose, carbon clack particles, carbon nanotube and expanded graphite with different weight percentages (5%, 10%, 15%, 25%, and 35%) were added to the epoxy resin and the electrical conductivity of the samples was measured according to the four-point standard method. The average electrical conductivity threshold for carbon clack particles, carbon nanotube and expanded graphite was determined at 25, 10, and 15, respectively. Furthermore, the effect of different construction parameters such as the use of vacuum pumps and heating on the electrical conductivity of the composite samples was also investigated. The experiments revealed that the use of the vacuum pump increased the electrical conductivity by 10.8%, 11.4% and 9.6% in carbon black, carbon nanotube, and expanded graphite samples, respectively. In order to increase the mechanical strength of the conductive polymer samples, ten layers of unidirectional carbon fabric were used. The results obtained showed that the use of carbon fibers enhanced the electrical conductivity by 23.2%, 27.3%, and 24.7% for carbon black, expanded graphite, and carbon nanotube samples, respectively. Ultimately, using the scanned electron microscopy images, the quality of the nanoparticle distribution in the samples was investigated. هدف این پژوهش توسعه کامپوزیت‌های زمینه پلیمری رسانا می باشد به‌طوری‌که مقدار این رسانایی بالاتر از حد استاندارد موسسه انرژی آمریکا باشد. در این صورت کامپوزیت‌های توسعه داده شده می‌توانند در ساخت الکترودها مورد استفاده قرار بگیرند. بدین منظور ذرات هادی دوده، نانولوله کربنی و گرافیت منبسط‌شده با درصدهای وزنی مختلف (5، 10، 15، 20، 25، 35 درصد ) به رزین اپوکسی اضافه شده و هدایت الکتریکی نمونه‌ها مطابق استاندارد روش چهار نقطه‌ای اندازه‌گیری شده است. متوسط آستانه تراوایی الکتریکی برای پلیمرهای حاوی ذرات دوده، نانو لوله کربنی و گرافیت منبسط شده به ترتیب 25، 10 و15 درصد وزنی بدست آمده است. همچنین تأثیر پارامترهای مختلف ساخت ازجمله استفاده از پمپ خلأ و گرمادهی روی هدایت الکتریکی نمونه های کامپوزیتی مورد بررسی قرار گرفت. آزمایش‌ها نشان دادند استفاده از پمپ خلاء هدایتی الکتریکی را به ترتیب 10.8 ، 11.4 و 9.6 درصد در نمونه های دوده و نانو لوله کربنی و گرافیت منبسط شده افزایش داده است. به منظور افزایش مقاومت مکانیکی نمونه‌های پلیمری هادی از ده لایه پارچه کربنی تک جهته استفاده شده و نشان داده شد استفاده از الیاف کربن هدایت الکتریکی را به ترتیب 23.2، 27.3 و 24.7درصد برای نمونه های حاوی دوده ، گرافیت منبسط‌شده و نانولوله کربنی افزایش داده است. با استفاده از تصاویر تهیه شده به کمک میکروسکوپ الکترونی روبشی کیفیت توزیع نانو ذرات در نمونه‌ها بررسی شده است. https://jstc.iust.ac.ir/article_33051_1f10d1dde00f5f0067ea4243c44a5028.pdf

دانشگاه علم و صنعت ایران علوم و فناوری کامپوزیت 2383-3823 5 4 2019 03 11 Effects of size and structure of silica nanoparticles on morphology and tensile behavior of flexible nanocomposite foams based on polyurethane تاثیر اندازه و ساختار نانوذرات سیلیکا بر مورفولوژی و رفتار کششی اسفنج‌های منعطف نانوکامپوزیتی برپایه پلی‌یورتان 615 620 33052 10.22068/jstc.2018.78397.1410 FA زهره زنگی آبادی دانشجو، مهندسی مواد-نانومواد، دانشگاه شیراز، شیراز، ایران محمدجعفر هادیانفر استاد، مهندسی مواد، دانشگاه شیراز، شیراز، ایران Journal Article 2018 01 23 In this research, the effect of size and type of silica nanoparticle structure on the morphology and tensile behavior of flexible polyurethane foams were investigated. For this purpose, silica nanoparticles were prepared with two structures rigid and hollow with average particle size of 40 and 100 nm respectively, and reinforcement phases were dispersed in the matrix of flexible polyurethane foam with weight percentages of 0.1, 0.2 and 0.3. Then, comparison and investigation of nanocomposite and pure samples were studied by scanning electron microscopy (SEM) and the effect of structure on the tensile behavior examined. The results of the SEM shown that among all of the samples, polyurethane/rigid silica nanocomposites have more than the size and number of cells. Also, the results of the tensile test shown that by increasing weight percentage of the reinforcement phase in the matrix, the tensile strength were increased and elongation at break were decreased. The addition, there was direct relationship with tensile properties and size and number of cells. So that, the nanocomposite reinforced with rigid and hollow silica nanoparticles at 0.3% wt, increased tensile strength by 78% and 34%, and decrease the elongation at break by 44% and 30%, respectively, relative to the pure sample. در این پژوهش به بررسی تاثیر اندازه و نوع ساختار نانوذرات سیلیکا بر مورفولوژی ساختاری نمونه‌های اسفنج منعطف پلی‌یورتان و همچنین به بررسی رفتار کششی آن‌ها پرداخته شد. بدین منظور نانوذرات سیلیکا با دو ساختار مختلف توپر و توخالی و میانگین اندازه‌ ذرات 40 nm و 150 nm تهیه گشتند و به عنوان فاز تقویت‌کننده در زمینه اسفنج منعطف پلی‌یورتان با درصدهای وزنی مشابه 0.1،0.2 و 0.3 پخش گردیدند و نمونه‌های نانوکامپوزیتی ساخته شدند. در ادامه به مقایسه و بررسی ساختار این دو گروه از نانوکامپوزیت‌ها با یکدیگر و نمونه خالص توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) پرداخته شد و تاثیر ساختار نمونه بر رفتار کششی آن‌ها بررسی شد. نتایج حاصل از SEM نشان می‌داد که در درصدهای وزنی مشابه از فاز تقویت‌کننده، اندازه و تعداد سلول‌های تشکیل شده در نانوکامپوزیت‌ پلی‌یورتان- نانوذرات توپر سیلیکا نسبت به نانوکامپوزیت پلی‌یورتان- نانوذرات توخالی سیلیکا و نمونه پلی‌یورتان خالص بیشتر می‌باشد. همچنین نتایج آزمون کشش نشان داد که با افزایش درصد وزنی فاز تقویت‌کننده در زمینه اسفنج پلی‌یورتان، استحکام کششی نسبت به نمونه خالص بهبود و درصد ازدیاد طول کاهش پیدا کرده است. بعلاوه افزایش خواص کششی با تعداد و اندازه سلول‌های شکل گرفته رابطه مستقیمی دارد. به طوری‌که نانوکامپوزیت‌های تقویت‌شده با نانوذرات توپر و نانوذرات توخالی سیلیکا در 0.3% وزنی، استحکام کششی به ترتیب حدود %78 و %34 افزایش و درصد ازیاد طول نیز به ترتیب حدود 44% و 30% نسبت به نمونه خالص کاهش پیدا کرد. https://jstc.iust.ac.ir/article_33052_c46b5638a51848602d84d27b2d741133.pdf