پديد آورنده :
سهرابي، احسان
عنوان :
تحليل تئوري و تجربي خواص الاستيك كامپوزيت هاي الياف منقطع
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
طراحي كاربردي
محل تحصيل :
اصفهان: دانشگاه صنعتي اصفهان، دانشكده مكانيك
صفحه شمار :
سيزده، ۷۳ص.: مصور، جدول، عكس(رنگي)، نمودار
استاد راهنما :
رضا جعفري ندوشن
استاد مشاور :
پرهام سلطاني
توصيفگر ها :
كامپوزيت هاي الياف منقطع , توزيع تصادفي الياف , تحليل اجزا محدود , روش VIP , روش تزريق در خلأ , روش لايه چيني دستي , تحليل ميكرومكانيك
استاد داور :
محمود كدخدايي، محمد سيلاني
تاريخ ورود اطلاعات :
1397/06/03
چكيده فارسي :
چكيده در حال حاضر از كامپوزيتها در صنايع مختلف استفاده ميگردد و اين مواد كاربرد گستردهاي در صنايع حمل و نقل و ساختمان دارند در اين بين از كامپوزيتهاي الياف تصادفي نيز همانند ديگر انواع كامپوزيت استفاده زيادي شده است انجام تحليلهاي مهندسي بر روي كامپوزيتها سبب كاهش مراحل سعي و خطا در توليد و كاربرد ميگردد كامپوزيتهاي الياف منقطع از جمله كامپوزيتهايي هستند كه به علت توزيع كامال تصادفي الياف در ساختار آنها مشكالتي در تحليل دارند يكي از مهمترين اين مشكالت كه تاكنون به آن پرداخته نشده است تحليل سلول واحد با ابعاد واقعي نخ ميباشد به همين جهت در اين تحقيق مدلسازي و تحليل سلول واحد كامپوزيت الياف منقطع در نرمافزار اجزاي محدود آباكوس با ابعاد واقعي نخ صورت ميپذيرد و اثرات كاهش طول نخها بر خواص االستيك اين كامپوزيتها مورد ارزيابي قرار ميگيرد همچنين از آنجا كه در نمونههاي واقعي اين كامپوزيتها الياف انحنادار هستند با مدلسازي دو سلول واحد از نخهاي مستقيم و ديگري نخهاي انحنادار تأثير انحناي نخها نيز بر خواص مكانيكي مطالعه و بررسي ميشود در هريك از اين مدلسازيها نخها به ميزان نسبت كسر حجمي مورد نظر بهصورت كامال تصادفي و بدون هيچ تداخلي با يكديگر درون هر سلول واحد توزيع مييابند سلولهاي واحد بايد به نحوي ساخته شوند كه از كنار هم قرارگيري چند سلول واحد كامپوزيت مورد نظر حاصل شود در طي هريك از اين تحليلها ابعاد سلول واحد مناسب بهازاي هر طول از نخها نيز بررسي ميگردد به موازات استخراج خواص االستيك هر سلول واحد از نرمافزار اجزاي محدود آباكوس اين خواص از روشهاي ميكرومكانيكي ارائه شده براي كامپوزيتهاي الياف منقطع نيز بهدست ميآيد همچنين بهمنظور دستيابي به نتايج تجربي و صحت سنجي نتايج بهدست آمده از تحليلهاي تئوري نمونههايي از اين كامپوزيت ساخته ميشود بدين منظور بيبافت مورد نظر از جنس نخ شيشه تهيه و با تزريق رزين پلياستر به آن صفحات كامپوزيتي به دو روش اليهچيني دستي و VIP ساخته ميشود پس از استخراج نمونهها از هر كامپوزيت و انجام آزمونهاي كشش بر روي آنها اين دو روش ساخت كامپوزيتها نيز با يكديگر مقايسه و مزايا و معايب هريك بيان ميشود مقايسه نتايج تحليل اجزاي محدود روابط ميكرومكانيك و آزمايشها بيانگر همخواني خوبي بين نتايج است كلمات كليدي كامپوزيتهاي الياف منقطع توزيع تصادفي الياف تحليل اجزا محدود روش VIP روش تزريق در خأل روش اليهچيني دستي تحليل ميكرومكانيك
چكيده انگليسي :
74 Theoretical and Experimental Analysis on the Elastic Properties of Discontinuous Fiber Composites Ehsan Sohrabi ehsan sohrabi@me iut ac ir Date of Submission June 23 2018 Department of Mechanical Engineering Isfahan University of Technology Isfahan 84156 83111 Iran Degree M Sc Language PersianSupervisor Dr Reza Jafari Nedoushan rjafari@cc iut ac irAbstractComposites are currently used in various industries and these materials are widely used in transportation and buildingindustries In the meantime random fiber composites have been used extensively as well as other types of composites Performing engineering analyzes on composites reduces the process of try and errors in production and use Discontinuous fiber composites are among the composites that can be difficulty analyzed due to the completelyrandom orientation of fibers in their structure One of the most important problems that has not been addressed so faris the unit cell analysis with real yarn dimensions Therefore in this research the modeling and analysis of the unitcells of the discontinuous fiber composite in Abaqus finite element software is done with real dimension of yarn andthe effects of shortening the length of the yarns on the elastic properties of these composites are evaluated Also sincein the actual samples of these composites the fibers are curved by modeling two unit cells of straight yarns and othercurved yarns the effect of yarn curvature on mechanical properties is also studied In each of these modeling theyarns are distributed to the ratio of the desired volume fraction completely randomly and without interfering witheach other within each unit cell The unit cells should be made in such a way that the desired composite to be achievedby putting multiple unit cells together During each of these analyzes the dimensions of the appropriate unit cell arealso checked for each length of yarn As well as extracting the elastic properties of each unit cell from the Abaqusfinite element software these properties are obtained by micro mechanical methods provided for the discontinuousfiber composites Also in order to obtain experimental results and verify the results obtained from theoretical analysis samples of this composite are made For this purpose the desired nonwoven is made of glass fiber and it is made byinjection of polyester resin to these composite sheets in two ways Hand lay up and VIP After extracting samplesfrom each composite and performing tensile tests on them these two methods of composite construction are comparedand the advantages and disadvantages of each are expressed Comparing the results of finite element analysis micromechanical relations and experiments showed a good correlation between the results KeywordsDiscontinuous fiber composites Fiber random distribution Finite element analysis VIP method Injection method in vacuum Hand lay up method Micromechanical analysis
استاد راهنما :
رضا جعفري ندوشن
استاد مشاور :
پرهام سلطاني
استاد داور :
محمود كدخدايي، محمد سيلاني
