تحليل تغيير شكل و شكست لمينيتهاي كامپوزيتي متقارن تحت بار ضربه اي سرعت پائين

تعداد 96 صفحه  درword

گروه مهندسی مکانیک

كارشناسي ارشد رشته‌ی مهندسی مکانیک
گرايش طراحی کاربردی

تحليل تغيير شكل و شكست لمينيتهاي كامپوزيتي متقارن تحت بار ضربه اي
سرعت پائين

چکیده

فایبرگلاس، لمینیت کامپوزیتی از الیاف شیشه با مواد پلیمری است که در ساخت آن از پشم شیشه به عنوان ماده تقویت کننده و از مواد پلیمری به عنوان زمینه استفاده می­شود. امروزه استفاده از این نوع کامپوزیتها با توجه به خواص آنها که شامل وزن کم، استحکام بالا و مقاومت در مقابل خوردگی بالا می باشد افزایش چشمگیری پیدا کرده است. در سپر انواع خودروها، سیلوهای ذخیره سیمان، مخازن نگهداری مایعات مختلفمانند اسیدها، از فایبرگلاس­ها استفاده می شود. در این پایان نامه رفتار لمینیتهای کامپوزیتی متقارن با زوایای الیاف ˚0 و ˚90 تحت اثر ضربه سرعت پایین مدل سازی و تحلیل و نحوه تغییر شکل و شکست آنها بررسی شده است. مدل سازی به کمک تئوری تغییر شکل مرتبه اول انجام و میدان تغییر مکان، تنش و کرنش در لایه­­های مختلف ماده کامپوزیتی تحت اثر برخورد ضربه زننده سرعت پایین محاسبه شده اند. سرعت اولیه ضربه زننده بر اساس مدل جرم و فنر به نیروی تماسی بین ضربه زننده و سطح رویی لمینیت تبدیل می شود مقادیر نیروی تماسی و خیز و نیز میدان تنش و کرنش ایجاد شده در لایه­های مختلف لمینیت در طی فرآیندبار ضربه­ای توسط مدل تحلیلی محاسبه می­گردد.جهت حل معادلات حاکم بر مدل تحلیلی برنامه کامپیوتری در محیط نرم افزار متلب آماده شده که پارامترهای فوق را در هر لحظه زمانی محاسبه می کند. نتایج حاصل از مدل تحلیلی در پیش بینی نیروی تماسی و خیز با نتایج تحلیلی (یا تجربی) سایر محققان مقایسه گردیده است و بررسی پارامتریک از اثرات سرعت و جرم ضربه زننده در نیروی تماسی و خیز صورت گرفته است. در ادامه بر اساس معیارهای واماندگی لمینیتهای کامپوزیتی شامل واماندگی و ایجاد ترک در ماتریس، لایه لایه شدن لمینیت و پاره شدن الیاف، شکست در لمینیت صورت گرفته است. همچنین نمونه هایی از لمینیت متقارن 8 لایه ای بافته شده در دو وضعیت قرارگیری زوایای الیاف تهیه شده و خواص مکانیکی لمینیت تعیین گردیده است، با انجام شش تست سقوط آزاد، نیروی تماسی در سرعت های مختلف انجام شده و عیوب محل برخورد و نمودارهای نیروی تماسی بر حسب زمان استخراج و بحث و بررسی گردیده است.

کلمات کلیدی:لمینیت، کامپوزیت،ضربه سرعت پايين، واماندگی