پديد آورنده :
يزداني راد، آرمين
عنوان :
بررسي رفتار خمشي سازههاي ساندويچي تقويتشده با الياف توليد شده به روش چاپ سهبعدي
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
فناوري نساجي
محل تحصيل :
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
صفحه شمار :
سيزده، 82ص. : مصور (رنگي)، جدول، نمودار
استاد راهنما :
حسين حسني، محمد ذره بيني
توصيفگر ها :
سازه ساندويچي سه بعدي , چاپ سه بعدي , كامپوزيت , فوم پلي اورتان , رفتار خمشي , جذب انرژي
استاد داور :
محمد شيخ زاده، مهدي حجازي
تاريخ ورود اطلاعات :
1399/11/05
رشته تحصيلي :
مهندسي نساجي
تاريخ ويرايش اطلاعات :
1399/11/05
چكيده فارسي :
1 چكيده سازههاي مركب ساندويچي بهواسطه خواص مكانيكي مطلوب مانند مقاومت خستگي و خمشي باال و وزن كم در صنايع مختلف كاربرد دارند كه ازجمله آنها ميتوان به صنعت هوافضا و ساختمانسازي اشاره نمود امروزه كامپوزيتهاي تقويتشده با الياف نقش عمدهاي در توليد پوستههاي سازههاي ساندويچي ايفا ميكنند در بين روشهاي متعددي كه براي توليد اين كامپوزيتها ارائهشده است استفاده از چاپگرهاي سهبعدي راهكار جديدي بهحساب ميآيد رايجترين نوع چاپگر سهبعدي چاپگر سهبعدي با قابليت اليهنشاني رشته مذاب است كه رشته پليمري گرمانرم پس از تغذيه به سامانه اليه نشان ذوب شده و با هندسه مشخصي اليه به اليه بر رويهم قرار ميگيرد اما سازههاي توليدشده با چاپگرهاي سهبعدي مذكور عمدتا خواص مكانيكي برجستهاي ندارند به همين علت تقويت سازههاي چاپ سهبعدي شده با الياف نانو خردشده ممتد يا نخ به روشي پرطرفدار در بين پژوهشگران صنعت چاپ سهبعدي تبديل شده است هدف اين پژوهش بررسي رفتار خمشي سازههاي ساندويچي تقويتشده با الياف است كه با روش چاپ سهبعدي توليدشدهاند در اين راستا پس از طراحي و ساخت چاپگر سهبعدي با قابليت اليهنشاني همزمان پليمر و الياف ممتد سازههاي ساندويچي سهبعدي با بستر اكريلونيتريل بوتادين استايرن و تقويتكننده نخ نايلون 66 توليد گرديد پوسته باال و پايين اين سازهها با استفاده از الياف ممتد تقويت گرديد و براي بررسي اثر هندسه هسته هستههايي پليمري با شكل مثلثي و لوزي توليد شد عالوه بر اين جهت بررسي اثر تزريق فوم بر رفتار خمشي سازه در فضاي بين ساختار مشبك هسته فوم پلياورتان تزريق شد سپس نمونهها تحت آزمايش خمش سهنقطه طبق استانداردهاي موجود قرار گرفتند نتايج بهدستآمده بهطوركلي حاكي از آن بود كه تقويت پوسته سازه ساندويچي چاپ سهبعدي شده با الياف ممتد باعث بهبود حدود 5 1 برابري ظرفيت باربري و 5 6 برابري جذب انرژي سازه شده است همچنين تزريق فوم در ساختار باعث بهبود بيش از 05 درصدي ظرفيت باربري و جذب انرژي نسبت به سازه تقويتشده بدون فوم شد اما هندسههاي انتخابشده براي هسته در اين پژوهش تأثير معنيداري بر خواص خمشي سازههاي سهبعدي توليدشده نداشت همچنين بررسيها نشان ميدهد كه م د شكست در سازههاي سهبعدي پليمري و نيز سازههاي تقويتشده با الياف شكست و فروپاشي هسته ناشي از اعمال نيروهاي برشي و جدايش هسته از پوسته بود كلمات كليدي سازه ساندويچي سهبعدي چاپ سهبعدي كامپوزيت فوم پلياورتان رفتار خمشي جذب انرژي
چكيده انگليسي :
Isfahan University of Technology Department of Textile Engineering Investigation of bending behavior of fiber reinforced sandwich structures produced by 3d printing Armin Yazdani Rad a yazdanirad@tx iut ac ir Degree M sc Language Persian Supervisor Hossein Hassani Mohammad Zarrebini h hasani@iut ac irAbstractSandwich composite are widlely used in various industries such as aerospace and constructionindustry due to their desirable mechanical properties such as high fatigue and flexural strength andlow weight Nowadays fiber reinforced composites play a major role in manufacturing the facesheets of sandwich structures Among the various methods proposed for the production of thesestructures 3D printers are considered as a new solution The most common type of the 3D printersare fused deposition modelling FDM printers in which the thermoplastic polymer filament isextruded after feeding into a hot block and is deposited layer by layer with a certain geometry Thestructures produced by this method do not possess outstanding mechanical properties Reinforcingthe 3D printed structures using nanofibers short fibers and continuous fibers or yarns is an effectivemethod to enhance their mechanical charactersitics This study aims to investigate the flexuralbehavior of fiber reinforced sandwich structures produced by 3D printing method In this regard after designing and manufacturing a continuous fiber 3D printer 3D sandwich structures withacrylonitrile butadiene styrene ABS as matrix and nylon 66 filament as reinforcement weremanufactured The upper and lower face sheets were reinforced with continuous fibers The core wasmanufactured in two different geometries i e triangular and rhombic In addition to investigate theeffect of foam injection on the flexural behavior of these structures polyurethane foam was injectedin spaces between the core cellular structures The specimens were then subjected to three pointbending loading The finding revealed that reinforcing the face sheets with continuous fibersimproved the bearing capacity by about 1 5 times and the energy absorption by 6 5 times Injectionof foam into the structure also improved the bearing capacity and energy absorption by more than50 compared to the reinforced structure without foam Also the core geometry did not have asignificant effect on the flexural properties of the produced 3D structures Results also showed thatthe failure mode in polymeric 3D structures as well as fiber reinforced structures was the core failureand collapse due to applied shear forces and core face delamination Keywords 3D sandwich structure 3D printing composite polyurethane foam flexural behavior energy absorption
استاد راهنما :
حسين حسني، محمد ذره بيني
استاد داور :
محمد شيخ زاده، مهدي حجازي
