پديد آورنده :
شريف نژاد، سيروس
عنوان :
بررسي مقاومت پسماند خمشي پس از ضربه در صفحه هاي كامپوزيتي ساخته شده به روش لايه چيني دستي
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
طراحي كاربردي
محل تحصيل :
اصفهان: دانشگاه صنعتي اصفهان، دانشكده مهندسي مكانيك
صفحه شمار :
سيزده، 81ص.: مصور
استاد راهنما :
محمدرضا فروزان
استاد مشاور :
محمد مشايخي
توصيفگر ها :
ضربه ي عمودي , تحليل اجزا محدود , زيربرنامه VUMAT , تاثير سفتي تكيه گاهي
استاد داور :
رضا جعفري، مهدي كاروان
تاريخ ورود اطلاعات :
1395/07/14
چكيده فارسي :
1 چكيده امروزه اسكتفاده از كامپوزيتها به علت دارا بودن همزمان دو خاصككيت مقاومت باال و وزن پايين در بسككياري از صككنايع مانند هواف ككا ك حملونقل و دريايي بسكيار رايج شكده اسكت موضوع ضربه در كامپوزيت از اهميت ويژهاي برخوردار است توسعه مدلهاي عددي جهت بررسككي اين موضككوع نيز بهمنظور كاهش هزينههاي تحقيق توسككعه و طراحي از اهميت زيادي برخوردار اسككت اما اغلب شككبيهسككازي كك ك ك ك ك كامپيوتري با روشهاي متعارف هزينه محاسككباتي زياد در بر دارد آسككيبهاي ناشكي از ضكربه اغلب با بازرسككيهاي چشكمي قابلتشككخي ك ك ك نيسكككتند به خاطر به وجود آمدن پديدههايي در حين ضكككربه مانند بيرون آمدن الياف از ماتريس اليهاليه شكككدن ترك برداشكككتن زمينه و جابجاييهاي بزرگ بررسكي ديناميكي صكفحههاي كامپوزيتي دشكوار اسكت يكي از انواع ضكربههايي كه به صفحههاي كامپوزيتي ممكن اسكت وارد شكود ضكربه با سرعت كم است در اين پژوهش ضربه با سرعت كم توسط ضربه زن 116 گرمي به صفحه كامپوزيتي 1 اليه از جنس الياف شكيشكه درزمينه پلياسكتر داراي يكاليه بافتهشكده در مركز و دواليه نمدي با ليف سكوزني در دو طرف واردشكده و پسازآن ك ك ك ك كك ميزان مقاومت پسككماند خمشككي اندازه گرفته شككده اسككت جهت انجام شككبيهسككازي از نرمافزار Abaqus Explicit اسككتفاده شككده اسككت ازآنجاييكه براي كامپوزيت خاص موردمطالعه در آزمونهاي عملي هيچگونه شكواهدي مبني بر تحريك مود اليهاليه شكدن مشاهده نشد روشي خاص براي اعمال مدل آسيب و تعريف رفتار ماده بهصورت ارتوتروپيك در اين نرمافزار با استفاده از زير برنامه VUMAT صرفا جهت بهرهبرداري در تقريبهاي مهندسكي توسكعه يافت و خطاي آن موردمطالعه قرارگرفته اسكت در اين راسكتا از 4 معيار ماكزيمم تنش ك ك ك ك آسكيب در شكبيهسكازيها و همچنين از مدل كاهش خواص آني استفاده شده است به جهت ماكزيمم كرنش هاشكين و هو براي تشكخي اعتبارسنجي دادههاي حاصل از مدلسازي تستهاي آزمايشگاهي انجام شده است معيارهاي ماكزيمم تنش و هو نزديكترين جوابها را به تستها داشتهاند همچنين در اين پژوهش به بررسي تأثير سفتي تكيهگاهي در مقاومت پسماند بهوسيله جايگزين كردن تكيهگاه صلب با تكيهگاه الستيكي پرداخته شده است نتيجه استفاده از تكيهگاه الستيكي با سفتي 3156 N mm افزايش 72 مقاومت پسماند پس از ضربه اسكت روش عددي پيشكنهادي بهطور متوسكط حدود 22 درصد خطا نشان ميدهد كه بدين واسطه كاربرد آن در كاربردهاي علمي چندان توصيه نميشود كلمات كليدي صفحه كامپوزيتي اليه چيني دستي ضربهي عمودي مقاومت پسماند خمشي تحليل اجزا محدود زير برنامه VUMAT تأثير سفتي تكيهگاهي
چكيده انگليسي :
08 Investigation of Residual Flexural Strength of Hand Lay up Composite Plate after Impact Cyrus Sharifnezhad s sharifnezhad@me iut ac ir Date of submission 2016 06 20 Department of mechanical engineering Isfahan University of Technology Isfahan 84156 83111 Iran Degree M Sc Language Farsi Supervisor Dr Mohammad Reza Forouzan forouzan@cc iut ac ir Abstract Advanced composite structures offer many advantages compared to the conventional materials especiallywhere high strength and stiffness to weight ratio is concerned Thus composites have been used widely in manyapplications such as aerospace sport equipment pressure vessels and automotive parts A constant concern is theeffect of foreign object impacts on composite structures because significant damage can occur and yet beundetectable by visual inspection Such impacts can range from the most ordinary at low velocity a tool droppedon a product to the hypervelocity impact of space debris on a spacecraft Such impacts can reasonably be expectedduring the life of the structure and can result in internal damage that is often difficult to detect and can cause severereductions in the residual strength and stability of the structure Even though composite materials are often usedin applications where they are subjected to bending the residual flexural strength and the effect of the stiffness ofthe fixture in absorbing impact energy has received relatively little attention In this thesis the residual flexuralstrength of composite plate after low velocity impact with rigid and nonrigid fixtures has been investigated Todecrease the damage initiation in impact 5 types of rubbers with different stiffness has been used in fixtures Amodel for prediction of low velocity impact damage in hand layup composite plate and residual flexural strengthafter impact was developed The projectile had spherical head and 600 gr weight and drop at 1m height The E glass polyester composite plate is made of two layers of chopped strand mat and one woven layer Theconventional finite element method of simulating 3 layers composites almost are complex and time consuming As the failure mod of delamination doesn t observed in tests to decrease the calculation cost homogenousorthotropic model has been proposed to use in this special case just for engineering application Simulation of theproblem has been done in the finite element software ABAQUS Explicit and in order to investigate damageinitiation the four failure criteria of maximum stress maximum strain Hashin and Hou have been compared witheach other In addition to these failure criteria which are simple and well known Comanho sudden damageevolution law has been used For modeling of the damage evolution and defining orthotropic material behavior user subroutine VUMAT has been used Experimental tests have been performed to validate numerical results andsimulation with related tests have been done for same conditions as simulations By comparing the results ofsimulation and experiment it was concluded that there is a good agreement between the result of simulating withHou and maximum stress failure criteria and the tests of bending after impact for rigid fixtures and rubber fixtures By using a rubber with stiffness of 1096 N mm the residual bending strength has been increased 27 compare tothe rigid fixture All the failure criteria predict same modes of failure The average error of simulations was 22 so this approach doesn t recommend for scientific applications KeywordsHand lay up low velocity impact residual bending strength FEM VUMAT experiment rubber energy absorber
استاد راهنما :
محمدرضا فروزان
استاد مشاور :
محمد مشايخي
استاد داور :
رضا جعفري، مهدي كاروان
