شبیه سازی رفتار ترمومکانیکی کامپوزیت شیشه اپوکسی شامل آلیاژ حافظه دار تحت بارگذاری استاتیکی

نویسندگان

فتح الله طاهری بهروز

استادیار، دانشگاه علم و صنعت ایران، دانشکده مهندسی مکانیک، تهران، ایران علی کیانی

دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران

چکیده

آلیاژهای حافظه دار نوعی خاص از مواد حافظه دار هستند که با افزایش دما می توانند تغییر شکل های بزرگ را بازیابی کرده و به شکل اولیه خود بازگردند. در این مطالعه شبیه سازی عددی رفتار ترمومکانیکی کامپوزیت های تقویت شده با آلیاژهای حافظه دار تحت بارگذاری استاتیکی و تک محوره، انجام شده است. با قرار دادن سیم های حافظه دار درون کامپوزیت اولیه، رفتار مایکرومکانیکی کامپوزیت به صورت یک منحنی دوخطی مشاهده می شود که علت آن تبدیل فاز درون سیم های حافظه دار و غیرخطی بودن رفتار کامپوزیت اولیه می باشد. پس از شبیه سازی به منظور صحت سنجی، از نتایج آزمایشگاهی موجود در مرور ادبیات استفاده شده است. پس از اعتبار سنجی مدل، اثر عوامل مختلف مانند: مقدار پیش کرنش سیم ها، اثر دمای بارگذاری و شرایط سطح تماس میان سیم های حافظه دار و ماتریس اپوکسی بررسی شده است. همچنین یک روش تئوری برای محاسبه کرنش فشاری و کششی موجود در کامپوزیت و سیم ها، پس از رهاسازی سیم های پیش کشیده ارایه شده است. بر اساس نتایج به دست آمده، در نظر گرفتن چسبندگی سطحی ضعیف میان سیم حافظه دار و ماتریس زمینه باعث نزدیکی نتایج شبیه سازی شده به نتایج آزمایشگاهی نسبت به حالت چسبندگی بین سطحی کامل، شد. افزودن پیش کرنش به سیم های حافظه دار باعث ایجاد تنش فشاری اولیه درون کامپوزیت شده و مقدار آن با افزایش دما بیشتر نیز می شود اما این پدیده، جدایش بین سطحی میان سیم های حافظه دار و ماتریس را نیز افزایش می دهد. بنابراین در طراحی کامپوزیت های تقویت شده با سیم های حافظه دار، باید برای مقادیر پیش کرنش اعمال شده به سیم های حافظه دار و دمای کاری کامپوزیت، مقادیر بهینه ای انتخاب شود.

برای دانلود باید عضویت طلایی داشته باشید

برای دانلود متن کامل این مقاله و بیش از 32 میلیون مقاله دیگر ابتدا ثبت نام کنید

اگر عضو سایت هستید لطفا وارد حساب کاربری خود شوید

منابع مشابه

بررسی تجربی تاثیر تغییر پارامترهای مختلف بر رفتار لوله‌های کامپوزیتی شیشه/اپوکسی تحت بارگذاری شبه استاتیکی محوری

لوله‌های کامپوزیتی در طول استقرار در محل یا کارکرد، ممکن است تحت بارهای ضربه‌ای شبه‌استاتیکی قرار گیرند. با تعیین خواص ضربه‌ای لوله‌های کامپوزیتی و بهره‌گیری از آن‌ها در فرایند طراحی، صحت رفتار این سازه‌ها در شرایط بارگذاری شبه استاتیکی تضمین می‌شود. در پژوهش حاضر، به بررسی تاثیر تغییر پارامترهایی نظیر قطر لوله، چگالی الیاف، زاویه چیدمان الیاف و افزودن فوم بر رفتار لوله‌های کامپوزیتی شیشه/اپوکس...

متن کامل

مدل‏ سازی تخریب پیش رونده صفحات کامپوزیتی شیشه - اپوکسی تحت بار کششی استاتیکی در دمای پایین

به دلیل کاربرد وسیع کامپوزیت‏ ها در دماهای پایین، رفتار مکانیکی کامپوزیت ‏های پلیمری با الیاف شیشه در این دما می ‏بایستی به خوبی شناخته شود. بررسی آزمایشگاهی و یا عددی صفحات شبه همسان‏گرد که می‏ تواند دارای اثر تمرکز تنش نیز باشد تاکنون کمتر مورد توجه واقع گردیده است. در این تحقیق مدلی جهت پیش بینی تخریب پیش رونده صفحات شبه همسان‏گرد در دمای اتاق و °C 60- ارائه شده است. در این مدل از معیار تخری...

متن کامل

بررسی رفتار حالت بحرانی ماسه های رس دار تحت بارگذاری استاتیکی و سیکلیک

رفتار حالت پایدار ماسه‌های حاوی ریزدانه‌ی خمیری با استفاده از آزمایش‌های سه محوری سیکلیک و استاتیک بررسی شده است. نتایج آزمایش‌ها نشان داده است که افزایش چگالی در درصدهای کم ریزدانه منجر به افزایش قابل ملاحظه در مقدار مقاومت حالت پایدار خواهد شد، در حالی که با افزایش درصد ریزدانه، تأثیر تراکم در مقاومت در کرنش‌های زیاد تقریباً نامحسوس خواهد شد. همچنین با افزایش ریزدانه‌ی خمیری، ناپایداری ترکیبات...

متن کامل

بررسی رفتار خوردگی آلیاژ حافظه دار نیکل- تیتانیم در محیط های فیزیولوژیکی شبیه سازی شده با بدن برای کاربردهای پزشکی

امروزه آلیاژهای حافظه دار نیکل- تیتانیم به دلیل برخورداری از ویژگی هایی نظیر زیست سازگاری بسیار خوب، مقاومت به خوردگی بالا، رفتار ابرکشسان و حافظه داری، در صنعت پزشکی بسیار مورد توجه اند. در آلیاژهای نیکل- تیتانیم لایه سطحی غیرفعال اکسید تیتانیم از آزاد شدن نیکل به محیط جلوگیری می کند، با این حال وجود درصد بالای نیکل در این آلیاژها و حالت پایداری لایه سطحی غیرفعال موضوعی است که نظر محققان را به...

متن کامل

بررسی رفتار ترمومکانیکی سیم هایی از جنس آلیاژ حافظه دار

ویژگی¬های منحصر به فرد مواد هوشمند و به خصوص آلیاژ¬های حافظه¬دار باعث شده است تا در دهه¬های اخیر توجه خاصی به این مواد معطوف گشته و استفاده از این مواد به عنوان راه حل مناسبی برای بسیاری از مسائل مهندسی مطرح شود. هم¬اکنون استفاده از این مواد به طور چشم¬گیری در زمینه¬های مختلف از جمله مهندسی پزشکی، هوا¬فضا، مهندسی عمران و رباتیک رو به افزایش می¬باشد. یکی از مهم-ترین کاربردهای آلیاژهای حافظه¬دار ...

15 صفحه اول

منابع من

با ذخیره ی این منبع در منابع من، دسترسی به آن را برای استفاده های بعدی آسان تر کنید


عنوان ژورنال:
علوم و فناوری کامپوزیت

جلد ۳، شماره ۲، صفحات ۱۱۱-۱۲۲

میزبانی شده توسط پلتفرم ابری doprax.com

copyright © 2015-2023