پ.م.م.35

كارشناسي ارشد

مهندسي مكانيك-طراحي كاربردي

پيام نور شيراز

1397-98

1400/10/22

136ص.

ابراهيمي ،زهره

كتابنامه:ص.115-112

در اين تحقيق نمونه‌هاي مختلفي از كامپوزيت هيبريدي فيبر شيشه طراحي و ساخته شده است. رزين به كار رفته ترموست از نوع ايزو فتاليك اسيد با نام تجاري (211) است و كامپوزيت به‌صورت لايه‌اي ساخته شده است. دو نمونه لايه تك‌جهته (UD ) و لايه نمدي با فيبرهاي بريده‌شده سوزني شكل فيبر شيشه ( CSM) در نظر گرفته شده است و كامپوزيت‌هاي مختلفي (سه نوع) با تركيب اين لايه‌ها ساخته شده است. كامپوزيت يا لمينت نوع اول داراي هفت لايه و تمام لايه‌ها به‌صورت تك‌جهته هستند. جهت هاي مختلفي از 0 تا 90 درجه براي فيبرهاي لايه UD انتخاب شده است. در كامپوزيت نوع دوم، كه هفت لايه دارد، لايه اول CSM و بقيه لايه‌ها به‌صورت يك‌درميان CSM و UD هستند. كامپوزيت نوع سوم، مشابه نوع دوم، 15 لايه تركيبي از CSM و UD دارد. در كامپوزيت‌هاي هيبريدي نوع دوم و سوم نيز جهت فيبرها در لايه‌هاي UD از صفر تا 90 درجه تغيير مي‌كند. مراحل ساخت و تست نمونه‌هاي كامپوزيتي در شركت توليدي-صنعتي فراسان و با استفاده از دستگاه تزريق خلأ براي رزين كاري انجام شده است، كه منجر به ساخت نمونه‌هاي بسيار يكنواخت و با كيفيت بالا شده است. اثر جهت فيبرهاي UD و اضافه كردن لايه‌هاي CSM فيبر شيشه بر خواص فيزيكي و مكانيكي كامپوزيت فيبر شيشه –رزين ايزوفتاليك مورد بررسي قرار گرفته است. خواص فيزيكي شامل چگالي، درصد وزني فيبر و درصد وزني رزين براي هر سه نوع كامپوزيت تعيين شده است. براي تعيين خواص فيزيكي از روش سوزاندن نمونه‌ها در كوره الكتريكي و اندازه‌گيري وزن آن‌ها قبل و بعد از سوزاندن، استفاده شده است. خواص مكانيكي با استفاده از تست‌هاي كشش و خمش سه‌نقطه‌اي به دست آمده است. اين خواص شامل استحكام كششي، استحكام خمشي، كرنش ماكزيمم و كرنش منجر به شكست است كه براي نمونه‌هاي هر سه نوع كامپوزيت تعيين شده‌اند. براي هر نوع كامپوزيت و در هر زاويه جهت‌گيري فيبرهاي UD، حدود 5 نمونه براي تست كشش و 5 نمونه براي تست خمش ساخته شده است. تست كشش و خمش براي نمونه‌هاي رزين هم انجام گرفته است. اين تعداد زياد نمونه‌هاي ساخته و تست شده، باعث افزايش دقت آزمايش‌هاي تجربي براي تعيين خواص كامپوزيت‌هاي هيبريدي موردمطالعه شده است. نتايج نشان مي‌دهد كه كامپوزيت نوع دوم، كه داري سه لايه UD و چهار لايه CSM است، داراي مناسب‌ترين خواص مكانيكي و فيزيكي و درنتيجه لمينت بهينه است. افزايش زاويه جهت فيبرها از صفر به 90 درجه، درحالي‌كه جهت اعمال نيرو در جهت محوري صفر درجه است، باعث كاهش سريع و زياد استحكام كششي در لمينت نوع اول (كامپوزيت UD) مي‌گردد؛ اما در كامپوزيت هيبريدي CSM-UD تغيير استحكام كششي با تغيير جهت فيبرها بسيار كمتر است. بنابراين، كامپوزيت هيبريدي طراحي و توليدشده در اين تحقيق براي بارگذاري‌هاي چندجهته بسيار مناسب است. با افزايش ضخامت (مقايسه كامپوزيت نوع دوم و سوم) استحكام كششي كمي كاهش مي‌يابد. بااين‌وجود، كرنش ماكزيمم تحت خمش در لمينت نوع سوم به مقدار قابل‌توجهي افزايش يافته است. بنابراين، در كاربردهايي كه انعطاف‌پذيري بالا موردنياز است، كامپوزيت هيبريدي نوع سوم پيشنهاد مي‌گردد.

72024