سازه/مکانیک جامدات/دینامیک جامدات/ارتعاشات/آئروالاستیسیته/...
علی داور؛ محسن حیدری بنی؛ رضا آذرافزا؛ جعفر اسکندری جم
دوره 7، شماره 4 ، دی 1402، ، صفحه 35-49
چکیده
در این پژوهش، با ارتقای دقّت تئوری‌های مرتبه بالای موجود، تئوری پوسته استوانه‌ای کامپوزیتی مرتبه بالای تصحیح شده جدید با دوازده مؤلفه جابجایی توسعه داده شده است. در این تئوری، اثر عبارت‌های مربوط به شکل ذوزنقه‌ای مقطع پوسته (z/R + 1) در منتجه‌های تنش پوسته به طور دقیق محاسبه شده است. پس از افزودن انرژی کرنشی نظیر تنش‌های اولیه و ...
بیشتر
در این پژوهش، با ارتقای دقّت تئوری‌های مرتبه بالای موجود، تئوری پوسته استوانه‌ای کامپوزیتی مرتبه بالای تصحیح شده جدید با دوازده مؤلفه جابجایی توسعه داده شده است. در این تئوری، اثر عبارت‌های مربوط به شکل ذوزنقه‌ای مقطع پوسته (z/R + 1) در منتجه‌های تنش پوسته به طور دقیق محاسبه شده است. پس از افزودن انرژی کرنشی نظیر تنش‌های اولیه و انرژی کرنشی نظیر جلوگیری از چرخش جسم صلب به تابعی (فانکشنال) انرژی پوسته، بر اساس اصل هامیلتون، معادلات تعادل پوسته استوانه‌ای دو سر ساده استخراج شدهاند. با استفاده از این معادلات، تحلیل مقدار ویژه (ارتعاشات آزاد) انجام شدهاند. اعتبارسنجی نتایج پژوهش حاضر با مقایسه با نتایج تئوری و تجربی سایر محقّقین و نتایج حاصل از نرمافزار ABAQUS صورت پذیرفته، تطابق خوبی حاصل شده است. نتایج نشان میدهند که هر چه اثر عبارت‌های (z/R + 1) دقیق تر به حساب آید، دقت محاسبه فرکانسهای طبیعی افزایش مییابد.
سازه/مکانیک جامدات/دینامیک جامدات/ارتعاشات/آئروالاستیسیته/...
محمد علیمحمدی؛ علی داور؛ محسن حیدری بنی؛ جعفر اسکندری جم؛ مجید اسکندری شهرکی
دوره 6، شماره 1 ، خرداد 1401، ، صفحه 29-44
چکیده
در این پژوهش، مساله ارتعاش آزاد صفحات تقویت‌شده مشبک کامپوزیتی با سه نوع طرح تقویتی مختلف (لوزوی، مربعی و ترکیبی) تحت شرایط مرزی مختلف به‌صورت تحلیلی و عددی مورد بررسی قرار گرفته است. همچنین، در بررسی ارتعاشات آزاد ورق مشبک کامپوزیتی علاوه بر شرایط مرزی، پارامترهای دیگری مانند اثر لایه‌چینی و اثر کسر حجمی تقویت‌کننده‌ها نیز مورد ...
بیشتر
در این پژوهش، مساله ارتعاش آزاد صفحات تقویت‌شده مشبک کامپوزیتی با سه نوع طرح تقویتی مختلف (لوزوی، مربعی و ترکیبی) تحت شرایط مرزی مختلف به‌صورت تحلیلی و عددی مورد بررسی قرار گرفته است. همچنین، در بررسی ارتعاشات آزاد ورق مشبک کامپوزیتی علاوه بر شرایط مرزی، پارامترهای دیگری مانند اثر لایه‌چینی و اثر کسر حجمی تقویت‌کننده‌ها نیز مورد بررسی قرار گرفته است. در روش تحلیلی از فرضیات تئوری کیدان استفاده شده و حل عددی مساله بهوسیله نرمافزار المان محدود آباکوس انجام شده است. از نتایج مهم قابل ذکر در تحقیق حاضر، رابطه بین زاویه قرارگیری تقویت‌کننده‌ها و لایه‌چینی ورق کامپوزیتی می‌باشد که هرچه این زاویهها به یکدیگر نزدیکتر باشند، فرکانس طبیعی آن ورق بیشتر است. یکی دیگر از نتایج مهم قابل ذکر، بررسی همزمان شرایط مرزی و افزایش کسر حجمی تقویت‌کننده‌ها می‌باشد که با افزایش کسر حجمی و تغییر شرایط مرزی از تکیهگاه ساده به تکیهگاه گیردار، فرکانس طبیعی صفحه مشبک کامپوزیتی افزایش مییابند.
سازه/مکانیک جامدات/دینامیک جامدات/ارتعاشات/آئروالاستیسیته/...
رضا انصاری؛ جعفر اسکندری جم؛ محمدحسین علایی؛ محسن حیدری بنی؛ مجید اسکندری شهرکی
دوره 5، شماره 4 ، اسفند 1400، ، صفحه 35-59
چکیده
امروزه کامپوزیت‌های پلیمری تقویت‌شده با الیاف کربن در مقایسه با فلزات، با توجه به برخورداری از نسبت استحکام به وزن بالا، کاربرد گسترده‌ای در حوزه‌های مختلف پیدا نموده است. ماشین‌کاری این مواد با توجه به ساختار غیر همگن آنها از پیچیدگی خاصی برخوردار است. با توجه به ضریب انبساط حرارتی متفاوت بین الیاف و رزین در کامپوزیت‌های پلیمری، ...
بیشتر
امروزه کامپوزیت‌های پلیمری تقویت‌شده با الیاف کربن در مقایسه با فلزات، با توجه به برخورداری از نسبت استحکام به وزن بالا، کاربرد گسترده‌ای در حوزه‌های مختلف پیدا نموده است. ماشین‌کاری این مواد با توجه به ساختار غیر همگن آنها از پیچیدگی خاصی برخوردار است. با توجه به ضریب انبساط حرارتی متفاوت بین الیاف و رزین در کامپوزیت‌های پلیمری، فرزکاری این مواد یک عملیات پیچیده برای ایجاد قطعات نهایی می‌باشد. تحلیل و پیش‌بینی دقیق شرایط بهینه ماشین‌کاری با حداکثر راندمان، از اهداف این فرآیند محسوب می‌گردد. با گسترش تکنولوژی ماشین‌کاری CNC، کاهش زمان ماشین‌کاری از اهمیت بالایی برخوردار است. یکی از راه حل‌های کاهش زمان، تکنولوژی ماشین‌کاری با سرعت بالا می‌باشد. صفحه کامپوزیتی از جنس کربن/ اپوکسی به ضخامت 10 میلی‌متر، که در بدنه سازه‌های هوافضایی و موشک‌ها کاربرد دارد، به روش لایه چینی دستی ساخته شده است. پارامترهای برش برای فرآیند فرزکاری صفحه کامپوزیتی از سرعت اسپیندل 1000 تا 7000 دور بر دقیقه، نرخ پیشروی 1000 تا 3000 میلی‌متر بر دقیقه و عمق برش 1 تا 3 میلی‌متر هر کدام در پنج سطح مختلف، در نظر گرفته شد. پس از طراحی آزمایش با روش سطح پاسخ، 20 نمونه مورد ماشین‌کاری قرار گرفت. در این فرآیند، فرزکاری با ابزاری از جنس الماس با پوشش تنگستن کارباید و دارای دو لبه، انجام و سپس زبری سطوح اندازه‌گیری و نرخ برداشت ماده برای هر آزمایش ثبت شده و تحلیل‌های لازم انجام گرفت. سرعت اسپیندل بیشترین تأثیر را در زبری سطح داشت. نتیجه‌گیری نهایی بدین‌صورت بود که زبری سطح پایین تحت تأثیر پارامترهای برش درنتیجه سرعت اسپیندل بالا، نرخ پیشروی پایین و عمق برش کم به دست آمد. حالت بهینه با حداقل زبری 9/1 میکرومتر، با سرعت اسپیندل 7000 دور بر دقیقه، نرخ پیشروی 1000 میلی‌متر بر دقیقه، عمق برشی 1 میلی‌متر به دست آمده است.
سازه/مکانیک جامدات/دینامیک جامدات/ارتعاشات/آئروالاستیسیته/...
ساجده هادویان؛ جعفر اسکندری جم؛ علی داور؛ محسن حیدری بنی؛ مجید اسکندری شهرکی
دوره 5، شماره 3 ، آذر 1400، ، صفحه 21-36
چکیده
یکی از چالش‌های پیش‌رو در ساخت کامپوزیت‌های الیاف طبیعی، چسبندگی الیاف به زمینه است. از آنجاکه بهبود چسبندگی بین الیاف و ماتریس سبب تغییر خواص مکانیکی کامپوزیت‌های طبیعی می‌شود، اصلاح سطح الیاف مورد توجه قرار گرفته است. در این پژوهش اثر چسبندگی و اصلاح سطح الیاف خرما در بهبود خواص مکانیکی اعم از کشش، خمش و ضربه مورد بررسی قرار ...
بیشتر
یکی از چالش‌های پیش‌رو در ساخت کامپوزیت‌های الیاف طبیعی، چسبندگی الیاف به زمینه است. از آنجاکه بهبود چسبندگی بین الیاف و ماتریس سبب تغییر خواص مکانیکی کامپوزیت‌های طبیعی می‌شود، اصلاح سطح الیاف مورد توجه قرار گرفته است. در این پژوهش اثر چسبندگی و اصلاح سطح الیاف خرما در بهبود خواص مکانیکی اعم از کشش، خمش و ضربه مورد بررسی قرار گرفت. اصلاح سطح روی الیاف نخل خرما با استفاده از دو ماده شیمیایی سدیم‌کلریت و سدیم‌هیدروکسید انجام شد. الیاف در چهار گروه ۱-سدیم‌هیدروکسید، ۲-سدیم‌کلریت، ۳-سدیم‌کلریت سپس سدیم‌هیدروکسید و ۴-سدیم‌هیدروکسید سپس سدیم‌کلریت اصلاح سطح شدند. با ساخت نمونه‌های مختلف و انجام آزمون‌های استاندارد مکانیکی (کشش، خمش و ضربه) و آزمون‌های میکروسکوپ الکترونیکی (SEM)، آنالیز حرارتی (TGA)، کشش لیف، بیرون‌کشیدگی لیف از ماتریس (Pull out) اثرات گروه‌های مختلف بر بهبود چسبندگی و خواص مکانیکی کامپوزیت‌ها مورد بررسی و راستی‌آزمایی قرار گرفت. نتایج نشان داد لیف اصلاح سطح شده با سدیم‌کلریت در برابر کشش، بیرون کشیدگی لیف از ماتریس و تخریب ناشی از افزایش دما در مقایسه با سایر الیاف مقاومت بیشتری از خود نشان می‌دهد. همچنین، نتایج آزمون‌های مکانیکی حکایت از افزایش و بهبود استحکام کششی نمونه‌های تقویت شده با الیاف اصلاح سطح شده با سدیم‌هیدروکسید و بیشترین استحکام خمشی با الیاف اصلاح سطح شده با سدیم‌کلریت و کاهش استحکام ضربه با الیاف اصلاح سطح شده در هر چهار گروه داشته است.
