نمونه سوالات پیام نور
به فایل سون خوش آمدید

جهت استفاده بهتر از گوگل کروم استفاده نمایید.

منو كاربري
تبلیغات

سیلویکا

Image result for ‫سیویلیکا‬‎

نرم افزار آموزشی شهاب

فایل های بیشتر
آمار
تعداد دانلود فايل : 4 دانلود
امتیاز فایل : 48 امتیاز
بازدید : 728 مرتبه
گزارشات سايت

فايل هاي رايگان:
    1,657 فايل
فایل های غیر رایگان :
    5,442 فايل
فایل های ويژه:
    204 فايل
مجموع كاربران ويژه :
    0 كاربر
مجموع کاربران عادي :
    6,255 كاربر
adsads
تحلیل کمانش ورقهای مدور مرکب ارتوتروپ با استفاده از نرم افزارهای المان محدود
تحلیل کمانش ورقهای مدور مرکب ارتوتروپ با استفاده از نرم افزارهای المان محدود
تاریخ ارسال : 08 /01 /1394
دسته بندي: پابان نامه - پروژه - مقاله - تحقیق,فنی مهندسی,مهندسی مکانیک,کتاب و جزوه,تصاویر,متفرقه
حجم فایل : 2.85 مگابايت
فرمت فايل هاي فشرده : word
تعداد صفحات : 205 صفحه
امتیاز : 48




قیمت : 15,000 تومان



توضیح :
تحليل كمانش ورقهاي مدورمركب ارتوتروپ با استفاده از نرم افزار المان محدود
تحلیل کمانش ورقهای مدور مرکب ارتوتروپ با استفاده از نرم افزارهای المان محدود
 
 
 
فهرست مطالب
عنوان     صفحه
 
چكيده
فصل اول: مقدمه اي بر مواد مركب
1-1- كامپوزيت چيست؟ 2
1-2- مزاياي كامپوزيتها 4
1-3- محدوديتهاي كامپوزيتها 7
1-4- تاريخچه صنعت كامپوزيتها 8
1-5- فازهاي كامپوزيتي و تقسيم بندي كامپوزيتها 10
1-6- خواص كامپوزيتها 12
1-7- مقاومت كامپوزيتهاي ليفي 14
فصل دوم: ماتريسها (رزيتها)
2-1- ماتريسها 18
2-2- پليمريزاسيون 19
2-3- پليمرهاي گرما سخت و گرما نرم 20
2-4- رزينهاي ترموپلاستيك (گرما نرم) 20
2-5- رزينها گرما سخت (ترموست) 21
2-6- نقش ماتريسها 22
2-7- رزينهاي اپوكسي 23
2-8- معايب رزينهاي اپوكسي 24
2-9- تقسيم بندي انواع تجاري رزينهاي اپوكسي 24
2-10- رزينهاي پلي استر غيراشباع 25
2-11- انواع رزينهاي پلي استر تجاري 26
2-12- خصوصيات رزينهاي پلي استر 28
2-13- معايب رزينهاي پلي استر غيراشباع 28
2-14- رزينهاي فنوليك 29
2-15- خواص و كاربردهاي رزينهاي فنوليك 30
2-16- معايب و محدوديتهاي رزينهاي فنوليك 30
2-17- ماتريسهاي فلزي 31
 
عنوان     صفحه
 
فصل سوم: الياف (تقويت كننده ها)
3-1- تقويت كننده ها 33
3-2- تقويت كننده هاي ليفي 33
3-3- الياف شيشه 35
3-4- مزيتهاي اصلي الياف شيشه 35
3-5- عيوب اصلي الياف شيشه 36
3-6- سايز الياف 38
3-7- آهار 39
3-8- خواص الياف شيشه 40
3-9- الياف پيشرفته 41
3-10- الياف بور 42
3-11- خواص و كاربرد الياف بور 43
3-12- الياف سيليكون كاربيد 44
3-13- الياف سيلسيم كاربيد 44
3-14- الياف آلومينا 45
3-15- الياف كربن وگرافيت 46
3-16- الياف كربن 46
3-17- خواص الياف كربن و گرافيت 48
3-18- كامپوزيتهاي كربن و گرافيت 48
3-19- مزيتهاي اصلي الياف كربن 49
3-20- بحث ميكروسكوپي در مورد الياف كربن 49
3-21- الياف آراميد يا پلي آميدهاي حلقوي 50
3-22- خصوصيات آراميدها 51
3-23- الياف پلي اتيلن 52
3-24- الياف سراميكي 52
3-25- مقايسه الياف مختلف 53
 
عنوان     صفحه
 
فصل چهارم: ساخت مواد مركب 
4-1- فرايندهاي ساخت كامپوزيتها 56
4-2- قالب گيري باز 56
4-3- قالب گيري بسته 57
4-4- تقسيم بندي براساس حجم توليد 58
4-5- تعاريف فرايند قالب گيري باز 59
4-6-تعاريف بكار بردن رزين 59
4-7- روش لايه گذاري دستي 60
4-8- روش پاشش توسط پيستوله 62
4-9- فيلامنت وايندينگ 63
4-10- قالب گيري فشاري 66
4-11- روش كششي 69
4-12- قالب گيري با كيسه خلاء 70
4-13- فرايند تزريق در خلاء 73
4-14- قالب گيري به روش انتقال رزين RTM 74
فصل پنجم: كاربرد كامپوزيتها
5-1- مقدمه 79
5-2- صنايع حمل و نقل جاده اي 79
5-3- استفاده از مواد كامپوزيت در ساخت تانكهاي جنگي و سلاح 81
5-4- كاربرد كامپوزيتها در صنايع هوا فضا 82
5-5- استفاده در ساخت فضاپيماها 84
5-6- استفاده كامپوزيتها در صنايع حمل و نقل ريلي 86
5-7- كاربرد كامپوزيتها در واحدهاي شيميايي 86
5-8- كامپوزيتها درصنعت دريايي 88
5-9- صنايع الكتريكي 88
5-10- صنعت هسته اي 89
فصل ششم: تئوري حاكم بر مواد مركب
6-1- مقدمه 91
عنوان     صفحه
 
6-2- رفتار ماكرومكانيك يك لايه 91
6-3- ثابتهاي مهندسي براي مواد ارتوتروپ 95
6-4- جهت گيري الياف در مواد مركب 96
6-5- استحكام در مواد مركب 96
6-6- تئوريهاي شكست در حالت دو محوري بر مواد ارتوتروپ 97
6-7- تئوري تنش حداكثر 97
6-8- معيار كرنش حداكثر 98
6-9- تئوري Tsai-Hill 99
6-10- تئوري Tsai-Wu 101
فصل هفتم: كمانش پوسته ها و مباحث تئوري مربوط به آن
7-1- مقدمه 104
7-2- معادلات غيرخطي تعادل ورق 106
فصل هشتم: آشنايي با المان محدود و نرم افزار ANSYS
8-1- مقدمه 126
8-2- مسائل مهندسي 126
8-3- روشهاي عددي 127
8-4- تاريخچه اي كوتاه بر روش المان محدود و نرم افزار ANSYS 128
8-5- مراحل اصلي در روش المان محدود 131
8-6- توابع شكل (Shape Function) 132
8-7- تقسيم بندي يك ناحيه به تعدادي المان براي المانهاي يك بعدي 133
8-8- معرفي توابع شكل براي يك المان خطي 134
8-9- خواص توابع شكل 145
8-10- المان درجه دوم 136
فصل نهم: مدل سازي مواد مركب در ANSYS 5.4
9-1- مقدمه 139
9-2- مدل سازي مواد مركب در روش h-method 139
9-3- المان Sheel-91 139
عنوان     صفحه
 
9-4- المان Shel-99 141
9-5- المان Solid-46 142
9-6- مدل سازي مواد مركب در روش p-method 143
9-7- روش تعريف ساختارهاي لايه اي 144
9-8- روش تعريف خصوصيات هر لايه بطور جداگانه 144
9-9- تفاوت روش p-method / h-method 144
9-10- روش تحليل كمانش در نرم افزار ANSYS 145
9-11- نكاتي در مورد مش بندي توسط نرم افزار ANSYS 145
9-12- نكاتي در مورد تحليل كمانش 148
9-13- تحليل ورق هاي دايره اي شكل در نرم افزار ANSYS 149
9-14- حل مساله كمانش توسط دستورات APDL 160
9-15- برنامه APDL براي حل مساله كمانش 161
فصل دهم: نتايج
10-1- مقدمه 170
10-2- ملاحظات 170
فصل يازدهم: نتيجه گيري و پيشنهاد براي ادامه كار
11-1- مقدمه 247
11-2- نقش ضخامت بر بارهاي حاصل از كمانش 247
11-3- نقش مدولهاي الاستيسيته 250
11-4- زاويه الياف و تاثير آن در كمانش 252
11-5- پيشنهاد براي ادامه كار 253
مراجع 255
ضمائم 256
 
 
 
 
فهرست اشكال
عنوان     صفحه
 
فصل اول: مقدمه اي بر مواد مركب
شكل 1-1: انواع مختلف كامپوزيتها 12
شكل 1-2: نمودارهاي تنش- كرنش در زواياي مختلف 13
شكل 1-3: انواع مختلف تقويت كننده ها 15
شكل 1-4: انواع مختلف الياف 16
فصل سوم: الياف (تقويت كننده ها)
شكل3-1: تنش- كرنش براي تقويت كنندگان مختلف 35
شكل3-2: تصاوير ميكروسكوپي از الياف برون اپوكسي 42
شكل 3-3: شكل الياف مختلف 54
فصل چهارم: ساخت مواد مركب
شكل 4-1: نحوه بافت در روش فيلامنت 63
شكل 4-2: شماتيك دستگاه بافت فيلامنت 64
شكل 4-3: دستگاه بافت فيلامنت 65
شكل 4-4: ماشين آلات بكار رفته در روش BMC 66
شكل 4-5: ماشين آلات بكار رفته در روش SMC 67
شكل 4-6: روش كششي 69
شكل 4-7: ماشين آلات RTM 75
شكل 4-8: ماشين آلات بكار رفته در روش RTM 76
فصل پنجم: كاربرد كامپوزيتها
شكل 5-1: كاربرد كامپوزيتها در بوئينگ 737-300 82
شكل 5-2: پوسته موتور و نگهدارنده آن در بوئينگ 757 82
شكل 5-3: كاربرد كامپوزيتها در موتور راكتها 85
فصل هفتم: كمانش پوسته هاو مباحث تئوري مربوط به آن
شكل 7-1: ورق مستطيلي تحت نيروي فشاري دو محوره 110
شكل 7-2: برايندهاي تنش و ممان بر روي يك المان از ورق 110
شكل 7-3: لايه هاي ورق 117
عنوان     صفحه
 
شكل 7-4: كوتاه شدگي لبه هاي ورق 117
فصل هشتم: آشنايي با المان محدود و نرم افزار ANSYS
شكل 8-1: كاربرد اوليه المان محدود 130
شكل 8-2: مدل سازي تير مخروطي تحت كشش به فنرهاي سري 130
شكل 8-3: تقسيم يك ناحيه به مناطق كوچكتر (گره ها و المانها) 133
فصل نهم: مدل سازي مواد مركب در ANSYS 5.4
شكل 9-1:المان پوسته اي Shell-91 براي مدل سازي ورق ها و پوسته ها 140
شكل 9-2: المان پوسته اي Shell-99 براي مدل سازي ورق ها و پوسته ها 141
شكل 9-3: المان سه بعدي Solid-46 المان بندي مسائل سازه اي 143
شكل 9-4: مش بندي آزاد 146
شكل 9-5: استفاده از Smart Size براي ريز كردن مش بندي 146
شكل 9-6: مش بندي دستي 148
شكل 9-7: منوي انتخاب المان 150
شكل 9-8: منوي ويژگيهاي مكانيكي 151
شكل 9-9: منوي انتخاب تعداد لايه 152
شكل 9-10: منوي مربوط به ضخامت و زاويه الياف 153
شكل 9-11: مدل سازي ورق 153
شكل 9-12: منوي مش بندي 155
شكل 9-13: ورق مش بندي شده از نماي ايزومتريك 156
شكل 9-14: فعال كردن منوي محاسبه ماتريس سختي 158
فصل دهم: نتايج
شكل 10-1: نماي روبرو- مود اول كمانش- كولار اپوكسي 172
شكل 10-2: نماي ايزومتريك- مود اول كمانش- كولار اپوكسي 172
شكل 10-3: معادله رويه كمانش داده در مد اول 173
شكل 10-4: نماي روبرو- مود دوم كمانش- كولار اپوكسي 174
شكل 10-5: نماي ايزومتريك- مود دوم كمانش- كولار اپوكسي 174
شكل 10-6: معادله رويه كمانش داده در مود دوم 175
شكل 10-7: معادله رويه كمانش داده در مود دوم 176
عنوان     صفحه
 
شكل 10-8: معادله رويه كمانش داده در مود دوم 177
شكل 10-9: نماي روبرو- مود سوم كمانش- كولار اپوكسي 178
شكل 10-10: نماي ايرومتريك- مود سوم كمانش- كولار اپوكسي 178
شكل 10-11: نمايش رويه كمانش داده در مد سوم 179
شكل 10-12: نمايش رويه كمانش داده در مد سوم 180
شكل 10-13: نمايش رويه كمانش داده در مد سوم 181
شكل 10-14: نماي روبرو- مد چهارم كمانش- كولار اپوكسي 182
شكل 10-15: نماي ايزومتريك- مد چهارم كمانش- كولار اپوكسي 182
شكل 10-16: معادله روي كمانش داده در مد چهارم 183
شكل 10-17: معادله روي كمانش داده در مد چهارم 184
شكل 10-18: معادله روي كمانش داده در مد چهارم 185
 
فهرست جداول
عنوان     صفحه
 
فصل سوم: الياف (تقويت كننده ها)
جدول 3-1: انواع الياف شيشه تجاري- نام و نوع مواد موجود در ليف 36
جدول 3-2: قطرهاي موجود الياف تجاري 39
جدول 3-3: اتر دما بر استحكام الياف شيشه نوع E 41
جدول 3-4: خواص الياف Sic 44
جدول 3-5: خواص بعضي از الياف آلومينا 45
جدول 3-6: خواص بعضي از الياف كربن 47
جدول 3-7: مهمترين خصوصيات تقويت كننده هاي با كارايي بالا 53
فصل پنجم: كاربرد كامپوزيتها
جدول 5-1: برخي از خصوصيات كامپوزيتها و فلزات صنعتي 83
جدول 5-2: نمونه اي از اجزاء ساخته شده با كامپوزيت 84
فصل دهم: نتايج
جدول 10-1: ويژگيهاي مكانيكي كامپوزيتها 170
فصل يازدهم: نتيجه گيري و پيشنهاد براي ارائه كار
جدول 11-1: مقايسه بارهاي كمانش براي چهار ماده مركب در حالت زاويه‌اي90/0 با سه 
ضريب P 5/0 و 1/0 و 015/0 248
جدول 11-2: نقش الياف در تغيير بارهاي كمانش 252
 
 
 
فصل اول
مقدمه اي بر مواد مركب
 
1-1- كامپوزيت چيست؟
كامپوزيت به موادي اطلاق مي شود كه در ساختار آن بيش از يك جز ماده استفاده شده باشد. در اين مواد اجزاء مختلف خواص فيزيكي و شيميايي خود را حفظ كرده و در نهايت ماده اي حاصل مي شود كه داراي خواص بهينه اي مي باشد. اين خواص در تك تك مواد شركت كننده به صورت مجزاء و در همه حالت ها وجود ندارد.
تعريف جامع كامپوزيت را به صورت زير مي توان ارائه داد.
دو ماده غير يكسان كه در صورت تركيب، ماده‌حاصله از تك تك مواد قوي‌تر باشد.
كامپوزيتها همه بصورت طبيعي و همه به صورت مصنوعي ساخته مي شوند.
چوب مثال خوبي از يك كامپوزيت طبيعي است. چون تركيبي از الياف سلولزي و ليگنين مي باشد. الياف سلولزي استحكام را ايجاد مي كند و ليگنين چسبي است كه الياف را به هم مي چسباند و پايدار مي كند.
بامبو  يا ني خيز ران، يك سازه كامپوزيتي چوبي بسيار كارآمد مي باشد. اجزاء بامبو همان سلولز و ليگنين مي باشد با اين تفاوت كه بامبو توخالي است و اين امر باعث مي شود سازه سفت و سبك حاصل شود. چوبهاي بلند ماهيگيري كامپوزيتي و چوبهاي گلف، كپي شده از اين طرح طبيعي هستند.
از جمله مواد كامپوزيت مصنوعي كه به دست انسان ساخته شده مي توان موارد زير را نام برد.
آجرهاي خشتي كه اولين بار توسط مصريان بكار رفت و تركيبي از گل و كاه مي‌باشد.
تخته چندتايي كه تركيبي از ورقهاي نازك چوب و چسب مي باشد.
بتن مسلح كه تركيبي از فولاد و بتن مي باشد. فولاد به لحاظ ساختار مكانيكي در مقابل كشش قوي بوده و بتن ماده اي است كه داراي استحكام فشاري بالا مي باشد. با تركيب اين دو ماده، سازه اي بوجود مي آيد كه در مقابل كشش و فشار قابليت بالايي از تحمل را از خود نشان مي دهد.
تاير اتومبيل تركيبي است از مخلوط لاستيك و تقويت كننده هايي نظير فولاد، نايلون، آراميد يا ديگر الياف. لاستيك به عنوان ماتريس عمل مي كند و تقويت كننده را در جاي خود نگه مي دارد. ماتريس چسبي است كه الياف را در جاي خود نگه مي دارد.
با توجه به آنچه بيان گرديد و با توجه به مثالهاي بالا شايد تعريف كامپوزيتها در عين كامل بودن بسيار عمومي به نظر رسد.
تعريف پيشرفته مواد كامپوزيت كه در اين پروژه نيز بكار مي رود به صورت زير مي باشد. 
فصل نهم
مدلسازي مواد مركب در ANSYS 5.4
 
9-1- مقدمه
مدلسازي مواد مركب از مدلسازي مواد معمولي نظير فولاد قدري مشكل تر است. (مشكل از لحاظ دقت در تعين و تعريف لايه ها) بنابراين بايد در تعريف مواد مركب (بخصوص موادي كه لايه هاي موادي زيادي دارند) كمي دقت بيشتر به خرج داد. درنرم افزار ANSYS 5.4 قابليت مدل سازي مواد مركب با 3 نوع المان لايه اي در روش h-method و 5 نوع المان لايه اي در روش p-method وجود دارد.
فصل سوم
الياف (تقويت كننده‌ها)
 
3-1- تقويت كننده ها
بطور كلي اشكال مختلف تقويت كننده هاي مورد استفاده در كليه سيستمهاي كامپوزيتي عبارتند از:
1- سيم (مانند بريليوم و تنگستن)
2- فيلامنت (رشته مانند بور)
3- ويسكرها و ذرات (كه بصورت كريستالهاي منفرد هستند) و ساخته شده از آلومينيوم اكسايد، بوران كاربيد و سيليكون كاربيد مي باشد.
چنانچه قبلاً بيان شد، تقويت كننده ها به سه فرم كلي تقسيم مي شوند. چنانچه از نام اين مواد پيداست وظيفه اصلي آنها در تقويت سيستمهاي كامپوزيتي است. در ميان اشكال مختلف تقويت كننده هاي ليفي شكل از اهميت بسيار بيشتري برخوردارند كه به توضيح مختصري در مورد آنها مي پردازيم.
3-2- تقويت كننده هاي ليفي
الياف عضو اصلي يك ماده كامپوزيت تقويت شده با الياف هستند. آنها حجم قابل توجهي از كامپوزيت را اشغال مي كنند و بخش بزرگي از بار وارده به يك سازه كامپوزيتي را تحمل مي كنند. انتخاب صحيح در مورد مقدار، نوع و آرايش الياف بسيار مهم است زيرا بر روي خواص زير مي تواند اثر بگذارد.
 
1- وزن مخصوص
2- استحكام كششي و مدول
3- استحكام فشاري و مدول
4- استحكام خستگي و مكانيزم شكست در خستگي
5- ضريب انتقال حرارتي و الكتريكي
6- قيمت
داده هاي خواص كششي مندرج معمولاً مقدار متوسط، حاصل از آزمايشات كششي است كه بر روي تك ليفها انجام شده است. در اين گونه آزمايشات (استاندارد ASTM 03375-79) ليف مورد نظر بوسيله يك چسب مناسب بر روي يك باريكه اي كه در وسط آن يك حفره قرار دارد، چسبانده مي شود. سپس دو انتهاي باريكه در فكهاي دستگاه كشش قرار مي گيرند و دو لبه بخش مياني باريكه با وسيله اي مناسب بريده يا سوزانده مي شود. آزمايش با سرعت باردهي ثابت، تا پاره شدن ليف انجام مي‌شود.
نمودار تنش- كرنش براي اليافي كه در كامپوزيتها استفاده مي شود تا نقطه شكست خطي است. اين الياف كرنش كمي را نيز تا نقطه شكست تحمل مي كنند.
 
فصل چهارم
ساخت مواد مركب
 
4-1- فرايندهاي ساخت كامپوزيتها
ساخت كامپوزيتها را مي توان به دو پروسه زير تقسيم بندي كرد.
1- قالب گيري باز يا قالب گيري تماسي
2- قالب گيري بسته
در قالب گيري باز لايه ها و همين طور ژل ‌كت در معرض اتمسفر مي باشند ولي در قالب گيري بسته، ساخت در يك محيط بسته مثل كيسه خلاء يا قالب هاي دو تكه انجام مي شود.
4-2- قالب گيري باز
در روش قالب گيري باز مي توان تقسيم بندي زير را انجام داد.
1- لايه گذاري دستي
كاربرد دستي رزين
كاربرد مكانيكي رزين
2- فرايند لايه گذاري با الياف سوزني
روش پاشش با اسپري به صورت تميزه
به كارگيري غير اتميزه
3- روش فايلامنت ويندينگ
4-3- قالب گيري بسته
1- قالب گيري فشاري 
الف) SMC 
ب) BMC 
ج) TMC 
د) قالب گيري فشاري به صورت لايه گذاري خيس
2- كششي  
3- PRIM  قالب گيري تزريقي عكس العملي تقويت كننده
4- RTM  قالب گيري به روش انتقال رزين
5- قالب گيري تحت كيسه خلاء.
الف) لايه گذاري خيس
ب) پري پرگ 
6- فرايند تزريق در خلاء
7- ريخته گري گريز از مركز
8- لايه گذاري پيوسته
4-4- تقسيم بندي براساس حجم توليد
همچنين براساس حجم توليد مي توان تقسيم بندي زير را انجام داد.
توليد در حجم كم:
1- قالب گيري باز
2- قالب گيري با كيسه خلاء
3- قالب گيري تزريقي در خلاء
4- قالب گيري با پري پرگ
توليد در حجم متوسط:
1- فيلامنت ويندينگ
2- قالب گيري فشار با لايه گذاري خيس
3- ريخته گري گريز از مركز
4- RTM
توليد در حجم بالا:
1- قالب گيري فشاري SMC/BMC/TMC
2- كششي
3- قالب گيري تزريقي عكس العملي تقويت كننده
4- لايه گذاري پيوسته
4-5- تعاريف فرايند قالب گيري باز
فرايند لايه گذاري دستي:
استفاده از تقويت كننده ها به صورت خام، نظير پارچه هاي سوزني، پارچه هاي بافته شده يا به هم كوك زده شده، به صورتيكه بوسيله دست در محل خود قرار داده شوند و سپس با رزين آغشته گردند. رزين مي تواند توسط دست يا ديگر وسايل مكانيكي به كار برده شود.
فرايند لايه گذاري پاششي:
استفاده از يك وسيله پاشش الياف سوزني كه الياف پيوسته را كه به صورت دم‌اسبي هستند بريده و به تكه هاي سوزني و با طول كوتاه در آورده و با مخلوط كردن رزين و الياف كه به عنوان Chop شناخته شده، آن را روي قالب قرار مي دهد. اين فرايند شامل روش پاشش توسط اسپري اتميزه شده و شبيه بكار بردن الياف سوزني با جريان غير اتميزه مي باشد.
فصل پنجم
كاربرد كامپوزيتها
 
5-1- مقدمه
كاربرد كامپوزيتها در صنايع مختلف تا حدودي در بخشهاي قبل مورد توجه قرار گرفت. اما در اين بخش هدف بر آن است كه به صورت اختصاصي به كاربرد كامپوزيتها در صنايع مختلف بپردازيم.
5-2- صنايع حمل و نقل جاده اي
در ميان الياف مختلف سه نوع الياف هستند كه نقش بسيار مهمي در صنايع اتومبيل ‌سازي دارند. الياف شيشه، آراميد، كربن، هر كدام از اين الياف نيز يكسري خواص منحصر به فرد به خود دارد. براي مثال ارزان قيمت بودن الياف شيشه، بالا بردن ميزان مقاومت در برابر ضربه در الياف آراميد و مدول بالا براي الياف كربن.
كولار و شيشه نوع S نزديك به آلومينيوم بوده ولي مقاومت بالاتر دارند. شيشه نوع E نيز داراي مقاومت كششي بالاتري از آلومينيوم است منتها نصف آن سختي دارد.
از كامپوزيتهاي پيشرفته استفاده زيادي در صنايع اتومبيل سازي نمي شود و دليل عمده آن قيمتهاي بالا اين مواد باشد.
رشد بازار مصرفي اين كامپوزيتها در صنايع اتومبيل سازي به سه فاكتور اساسي ذيل بستگي دارد:
1- استفاده از الياف كربن ارزانتر
2- هوشياري در توليد كامپوزيتها
3- حذف تئوري بافيها و نقطه نظرات شخصي
نكته حائز اهميت اين است كه الياف كربن مورد مصرف در صنايع اتومبيل سازي بايد كيفيت مورد نظر براي همين صنعت را داشته و نيازي به استفاده از الياف كربن با كيفيت هاي عالي مورد مصرف در صنايع هوا فضا نمي باشد. به اين الياف، الياف با گريد اتومبيل سازي هم مي گويند.
در اينجا به مهمترين انگيزه ها در استفاده از مواد كامپوزيت اشاره مي كنيم.
1- ساخت يكپارچه قطعات
2- حذف قطعات (استفاده از قطعات كمتر)
3- بهبود كيفيت ساخت قطعات
4- بدست آوردن كارايي و عملكرد قابل اندازه گيري بالاتر
ساخت قطعات يكپارچه و استفاده حتي المقدور از تعداد قطعات كمتر از مهمترين عوامل در استفاده و بهره گيري از مواد كامپوزيت مي باشد. اين عمل با توجه به اينكه مانع از مصرف هزينه هايي مانند اتصال قطعات به يكديگر يا عملياتي نظير جوشكاري و… مي شود و تا حد زيادي از نظر اقتصادي به صرفه خواهد بود.
به غير از ساخت قطعات مي توان در موارد زير نيز از اين مواد سود جست.
1- استفاده از اين مواد به جاي الياف آزبست در قطعات.
 
فصل ششم
تئوري حاكم بر مواد مركب
 
6-1- مقدمه
مواد مركب از تئوريهاي پيچيده اي تبعيت مي كنند كه در اينجا قصد بررسي و پرداختن جامع به آنها را نداريم ولي به طور مختصر به بعضي از آنها پرداخته و در حد توان بصورت مختصر و فرمول وار به آنها اشاره مي كنيم. اين تئوريها به طور كامل در كتابهاي مكانيك مواد مركب موجود مي باشد.
فصل هفتم
كمانش پوسته ها و مباحث تئوري مربوط به آن
 
7-1- مقدمه
پديده كمانش از حدود يك قرن پيش مورد توجه دانشمندان علم مكانيك بوده است و از آن زمان تا به حال پژوهشهاي بسياري در اين زمينه انجام شده است. نخستين مطالعات در مورد ستونها انجام شده و پس از آن ورقها و همچنين پوسته ها نيز مورد توجه قرار گرفتند. با مشاهده توانايي چشمگير ورقها و تحمل بار پس از وقوع كمانش در آنها. پژوهشها در زمينه رفتار پس از كمانش ورقها آغاز شد- در اين پژوهشها ورقهاي ساخته شده است از موارد مختلف و با شكلهاي هندسي متفاوت تحت شرايط مرزي و بارگذاري هاي گوناگون با استفاده از تئوريهاي موجود مورد بررسي قرار گرفتند و معادلات حاصله نيز توسط روشهاي متعددي حل شد. از ميان پژوهشهايي كه بر روي روقهاي كامپوزيتهاي مستطيلي شكل و توسط روش پريشيدگي انجام شده اند. مي توان به موارد زير اشاره نمود:
چاندار و راجو رفتار پس از كمانش ورقهاي مستطيلي تك لايه اي اورتوتروپيك را با تكيه گاهاي ساده تحت بارگذاري تك محوره براساس تئوري كلاسيك ورق مورد بررسي قرار داده اند مقاله آنها در بسياري از مقالات اين زمينه به عنوان مرجع يافت مي شود.
 
فصل هشتم
آشنايي با المان محدود و نرم افزار ANSYS
 
8-1- مقدمه
روش المان محدود يك روش عددي است كه مي تواند براي بدست آوردن جوابهاي مسائل بسيار متنوعي در مهندسي مانند: تحليل تنشها، انتقال حرارت، الكترومغناطيس و جريان سيالات و… بكار رود. نرم افزار ANSYS به عنوان يك نرم افزار پيشرو در المان محدود به حل مسائل مهندسي سرعت بيشتري داده است. لذا در اين پروژه از اين نرم افزار در حل مسائل كمك گرفته شده است.
8-2- مسائل مهندسي
به طور كلي مسائل مهندسي، مدل هاي رياضي پديده هاي فيزيكي مختلف هستند. و مدل هاي رياضي، معادلات ديفرانسيل با مقادير مرزي و با شرايط اوليه اي هستند كه با بكار بردن قوانين اصلي طبيعت، براي يك سيستم يا حجم كنترل بدست مي آيند. اين معادلات حاكم، همان روابط جرم، نيرو، انرژي و بقاي آنها مي باشند، كه در صورت حل كامل، جزئيات رفتار سيستم را تحت شرايط داده شده بيان مي كنند. اين جوابهاي داراي دو قسمت مي باشند.
فصل دوم
ماتريسها (رزين‌ها)
2-1- ماتريسها
ماتريس در يك كامپوزيت نقش يك بستر را داشته و به انواع مختلف فلزي، سراميكي، پليمري و… تقسيم مي شود. نظر به اهميت ماتريسهاي پليمري و همينطور كاربردهاي بسيار متنوع آن، به شرح تفضيلي آن مي پردازيم. به علت اينكه در اين پروژه مواد مركب اليافي مد نظر مي باشد و در اين مواد از ماتريس پليمري استفاده مي‌شود. لذا بحث در مورد ساير ماتريسها در حوصله اين پروژه تحقيقاتي نمي گنجد.
كامپوزيتها با ماتريس پليمري نه تنها به عنوان موضوع جالب آزمايشگاهي يا ماده اي براي ساخت محصولاتي ارزان قيمت، بلكه به عنوان موادي با ساختار مهندسي، مورد توجه قرارگرفته اند. پيشرفت مواد مركب را مي توان نتيجه دو عامل دانست.
1- پيشرفت ماتريسهاي پليمري جديد
2- الياف جديد يا آراميدها (كربن، كولار، بور)
در اينجا لازم به ذكر است در مقايسه با ماتريسهاي سراميكي و فلزي، ماتريسهاي پليمري بسيار پيچيده تر بوده ولي با هزينه كمتر و به سهولت فرايند مي شوند. از طرف ديگر اين مواد استحكام و مدول كشساني كمتر و گستره دماي كاربردي پايين تري دارند.
قرار گرفتن دراز مدت پليمرها در معرض نور ماوراء بنفش يا بعضي از حلالها، كاهش خواص آنها را به دنبال دارد. چون در پليمرها پيوند كووالانسي حاكم است، معمولاً اين مواد رسانايي گرمايي، هدايت حرارتي و الكتريكي ضعيفي از خود نشان مي دهند. در هر صورت معمولاً پليمرها در مقايسه با فلزات در مقابل مواد شيميايي مقاوم تر هستند.
پليمرهااز نظر ساختاري، مولكولهاي زنجيري بزرگي هستند، از اين رو به آنها ماكرومولكول مي گويند. پيوندهاي كووالانس اتمهاي كربن استخوان بندي اصلي زنجير را تشكيل مي دهند. فرايند تشكيل مولكولهاي بزرگ از مولكولهاي كوچك (منومر) را پليمرشدن مي گويند.
2-2- پليمريزاسيون
بطور كلي فرايند پليمر شدن به دو گروه مهم طبقه بندي مي شود:
1- پليمر شدن تراكمي  يا پليمرشدن مرحله‌اي  
در اين فرايند واكنش مولكولها بصورت مرحله اي روي مي دهد و در هر مرحله يك مولكول ساده كه معمولاً آب است بعنوان محصول جانبي تشكيل مي شود.
2- پليمر شدن افزايشي يا پليمر شدن زنجيره‌اي
در اين فرايند منومرها، بدون توليد محصول جانبي به يكديگر متصل مي شوند. معمولاً اين نوع پليمر شدن در حضور يك كاتاليزور صورت مي گيرد.
2-3- پليمرهاي گرما سخت  و گرما نرم 
دو گروه اصلي پليمرها كه بوسيله هر دو روش پليمر شدن تراكمي و افزايشي توليد مي شوند و از نظر رفتار با يكديگر متمايزند، پليمرهاي گرما سخت و گرما نرم ناميده مي شوند. تفاوت رفتار آنها مبتني بر ساختار و شكل مولكولي، اندازه وزن مولكولي و يا مقدار و نوع پيوندهاست.
2-4- رزينهاي ترموپلاستيك (گرما نرم)
چنانچه بيان كرديم به گروهي از رزينها گويند كه در اثر اعمال حرارت نرم مي‌شوند.
متداولترين انواع اين گروه از رزينها عبارتند از:
پلي پروپيلن، پلي آميد، پلي استيرن و پلي اتيلن.
نظير رزينهاي ترموست اين گروه از رزينها را نيز مي توان با افزايش تقويت كننده (معمولاً الياف كوتاه ) تقويت نمود. اليافي نظير شيشه، گرافيت و…
البته نحوه آرايش و قرار گرفتن اين الياف در سيستم كاملاً به صورت تصادفي يا راندوم مي باشد. كليه ترموپلاستيكها به هنگام حرارت دهي نرم شده و خواص مكانيكي آنها تنزل شديدي پيدا مي كند. بنابراين رزينهاي ترموپلاستيك اصلاً كارايي خوبي در دماهاي بالا ندارند. ولي در دماهاي معمولي داراي چندين ويژگي مناسب مي‌باشند.
سخت بالا، مقاومت عالي در برابر خزش (منظور از مقاومت در برابر خزش مقاومت يك ماده پليمري در برابر تغيير شكل خود، به هنگامي است كه تحت يك بار خارجي مداوم قرار مي گيرد) و همچنين قيمت مناسب مي باشد.
2-5- رزينهاي گرما سخت (ترموست)
عبارتند از آن گروه از پليمرهايي كه هرگاه در معرض حرارت قرار مي گيرند ساري و جاري نشده (برخلاف ترموپلاستيكها) و اگر عمليات حرارت دهي آنها بازهم ادامه يابد دچار تجزيه حرارتي مي شوند.
اين گروه از مواد پليمري بعلت وسعت و تنوع در كاربرد از اهميت بسيار زيادي برخوردارند.
مهمترين اين پليمرها عبارتند از:
رزينهاي اپوكسي، پلي استر، فنوليك، وينيل استر، اپوكسي- نووالاك، پلي بنزايميدازول.
..................................


  گزارش تخلف  |  افزودن به فایل های من | mjavad25 | تاریخ ارسال : 08 /01 /1394

نظرات کاربران :

نظری توسط کاربران ثبت نشده است.
شما هم می توانید در مورد این فایل نظر دهید.
کاربر گرامی، لطفاً توجه داشته باشید که این بخش صرفا جهت ارائه نظرات شما درباره ی این محصول در نظر گرفته شده است. در صورتی که سوالی در رابطه با این محصول دارید یا نیازمند مشاوره هستید، فقط از طریق تماس تلفنی با بخش مشاوره اقدام نمایید.
کاربر گرامی چنانچه تمایل دارید، نقد یا نظر شما به نام خودتان در سایت ثبت شود، لطفاً لاگین نمایید.