ابداع کرنش‌سنج شناور برای اندازه‌گیری کرنش‌های شکل‌دهی در تقویت‌کننده‌های منسوج کامپوزیت‌ها

تعداد45 صفحه در فایل word

مهندسی تکنولوژی نساجی

کارشناسی ارشد در رشته مهندسی تکنولوژی نساجی

ابداع کرنش‌سنج شناور برای اندازه‌گیری کرنش‌های شکل‌دهی در تقویت‌کننده‌های منسوج کامپوزیت‌ها

تنش‌های پسماند در قطعات کامپوزیتی باعث کاهش ظاهرشدن ترک در قطعه در دوره استفاده از آن می‌شود. همچنین وجود تنش پسماند باعث کاهش سطح تنش قابل تحمل قطعه می‌شود. در طی فرآیند قالب‌زنی تقویت‌کننده منسوج قبل از اضافه‌شدن رزین تنش کششی بسیار زیادی به لایه تقویت‌کننده وارد می‌شود. این تنش بعد از آماده شدن قطعه به صورت تنش پسماند در آن باقی می‌ماند. تلاش‌های زیادی از راه مدل‌سازی کامپیوتری فرآیند شکل‌دهی برای تعیین سطح این تنش‌ها انجام شده است. به طور معمول اعتبارسنجی مدل‌های کامپیوتری به وسیله مقایسه خروجی کامپیوتر با نتیجه اندازه‌گیری‌های آزمایشگاهی است. اشکال مهم پیش رو عدم امکان اندازه‌گیری تنش‌ها و کرنش‌ها روی تقویت‌کننده منسوج تحت شکل‌دهی است. در پژوهش حاضر ابداع کرنش‌سنجی با قابلیت اندازه‌گیری کرنش در تقویت‌کننده منسوج در زمان شکل‌دهی مد نظر قرار می‌گیرد. این کرنش‌سنج باید مقاومت خمشی نداشته باشد، امکان اتصال آن به بدنه ساختمان تقویت‌کننده با ظرافت کافی وجود داشته باشد، توانایی اندازه‌گیری کرنش‌هایی در سطح 0.01 را داشته باشد و  دقت اندازه‌گیری آن حداقل 0.005 باشد. ساختمان این کرنش‌سنج به شکل الیاف رسانا مسی در نقش مقاومت الکتریکی نصب‌شده در مجاروت الیاف نخ‌های تقویت‌کننده است. این کرنش‌سنج به نام کرنش‌سنج شناور نامگذاری می‌شود. در مدار طراحی‌شده الیاف رسانا یک مقاومت‌کننده الکتریکی می‌باشد که باید تغییر مقاومت ان آشکار شود. برای این منظور از یک مدار پل

وتسون استفاده شده است. برای کالیبره کردن و بررسی سطح حساسیت کرنش‌سنج شناور و مدار آن، کرنش‌سنج بر روی یک نمونه پارچه تقویت‌کننده از جنس الیاف شیشه تشکیل و پارچه تحت آزمایش کشش قرار گرفت. در نهایت کرنش‌سنج شناور برای اندازه‌گیری کرنش در تقویت‌کننده تحت شکل‌دهی به شکل هرم چهاروجهی قرار گرفت. با انجام کشش به اندازه 1% در تقویت‌کننده، در ولت‌متر مدار تغییری به اندازه 6 میلی‌ولت آشکار می‌گردد. ارتباط بین تغییر طول در نمونه و تغییرات ولتاژ در ولت‌متر مدار رابطه‌ای با ضریب همبستگی مطلوب در حد 0.96 نشان داد. در زمان اجرای فرآیند شکل‌دهی با شرایط فوق کرنشی حداکثر به اندازه 0.0033 در تقویت‌کننده ظاهر می‌شود.

کلمات کلیدی: کرنش‌سنج ، تقویت‌کننده کامپوزیت ، کشش ، قالب‌زنی با انتقال رزین ، شکل‌دهی