تحليل اجزاي‌ محدود آسيب در كامپوزيتهاي حلقوي

چكيده فارسي :

چكيده يكي از مواد پركاربرد در دنياي امروزي كامپوزيتها هستند دراينبين نوع جديدي از آنها موسوم به كامپوزيتهاي نساجي جايگاه خاص خود را پيدا كردهاند در اين كامپوزيتها فاز تقويتكننده يك پيششكليافتهي منسوج است كه قبل از ساخت كامپوزيت بهصورت يكپارچه و منطبق با شكل نهايي قطعه بافته ميشود كامپوزيتهاي حلقوي پودي نوعي از كامپوزيتهاي نساجي هستند كه در اين تحقيق به بررسي رفتار مكانيكي آنها شامل سفتي استحكام و مكانيزم آسيب پرداخته ميشود با توجه به تنوع موجود در نوع بافت فاز تقويتكننده دو نوع از كامپوزيتهاي حلقوي پودي با نامهاي كامپوزيت حلقوي پودي ساده و حلقوي پودي ريب دومحوري بررسي ميشوند در گام اول با انتخاب مناسبترين و دقيقترين مدل هندسي سهبعدي كه تاكنون ارائه شده است به مدلسازي يك سلول واحد از كامپوزيت موردنظر در نرمافزار اجزايمحدود آباكوس پرداخته ميشود با انجام شبيهسازي آزمون كشش در راستاهاي مختلف بر روي مدل ايجادشده سفتي كامپوزيت محاسبه ميشود با بهكارگيري معيارهاي آسيب استحكام و كرنش بحراني كامپوزيت در آستانهي شروع آسيب پيشبيني مي شود همچنين نقاط بحراني و مستعد شكست در سلول واحد تعيين ميگردند در گام بعدي از تحليل ميكرومكانيكي براي بررسي موارد مشابه استفاده ميگردد اين روش تحليلي بر محاسبهي سفتي در تكتك المانهاي نخ و انتقال آن به مختصات كلي استوار است درنهايت مي توان سفتي سلول واحد در مختصات كلي و تنش و كرنش محلي در تكتك المانهاي نخ را به دست آورد در اين روش نيز با اعمال معيارهاي آسيب استحكام و كرنش بحراني كامپوزيت در آستانهي شكست و حدود ناحيهي بحراني تعيين ميشوند در انتها نيز بهمنظور دستيابي به نتايج تجربي و اعتبارسنجي نتايج حاصل از شبيه سازيها نمونههاي كامپوزيت حلقوي پودي ريب دومحوري ساخته ميشوند بدين منظور پيششكليافتهي موردنظر از جنس الياف شيشه بر روي ماشينهاي تختباف حلقوي پودي تهيه گرديده و با تزريق رزين اپوكسي به صفحهي كامپوزيتي تبديل ميشوند با انجام آزمونهاي كششي بر روي نمونهها خواص مكانيكي كامپوزيت اندازهگيري شده و با نتايج روشهاي اجزايمحدود و ميكرومكانيكي مقايسه ميشوند مقادير سفتي و استحكام محاسبهشده براي دو نوع كامپوزيت در برخي موارد تطابق خوبي و در برخي موارد تطابق نسبي با نتايج تجربي نشان دادند همچنين نواحي بحراني شكست كامپوزيتها نيز در روشهاي فوق همخواني نسبي دارند و بهعنوان مكانيزم شكست معرفي ميشوند به كمك مدلسازيهاي اجزايمحدود و تحليل ميكرومكانيكي ارائهشده با داشتن پارامترهاي هندسي و جنس اجزاي تشكيلدهندهي كامپوزيت ميتوان رفتار كامپوزيت را قبل از ساخت آن پيشبيني كرد كلمات كليدي كامپوزيت حلقوي پودي دومحوري تحليل اجزايمحدود تحليل ميكرومكانيكي آزمون تجربي سفتي استحكام مكانيزم آسيب

شكرچي زاده، نويد

تحليل اجزاي‌ محدود آسيب در كامپوزيتهاي حلقوي - پودي

كامپوزيت حلقوي - پودي دو محوري , تحليل ميكرومكانيكي , آزمون تجربي , سفتي , استحكام , مكانيزم آسيب