چکیده: نام و نام خانوادگی : صدیقه سلطانی رشته تحصیلی : علوم اقتصادی استاد راهنما : آقای دکتر حسنی صدر آبادی استاد مشاور : آقای دکتر لطیف تاریخ دفاع : 87/8/7 بخش نظامی در هر کشور در زمره بخش های استراتژیک آن کشور محسوب می شود که با استفاده از نیروی کار مجرب، سرمایه گذاری مناسب، صادرات جنگ افزارهای نظامی و ایجاد امنیت در کشور می تواند تاثیری مثبت بر اقتصاد کشور داشته باشد.در بسیاری ازکشورهای صنعتی ازجمله امریکا،انگلیس و فرانسه،صنایع بخش نظامی محرک صنایع بوده اند. به دلیل وجود رقابت های تسلیحاتی بین کشورها، هر کشور می کوشد که امنیت خود را با خرید سلاح های مدرن و پیشرفته و ایجاد ارتشی منظم با صرف بخشی از منابع جامعه، امنیت داخلی و خارجی خود را در حد بالایی نگه دارد. تحقیق حاضر، درصدد است که با استفاده از آمار و اطلاعات برای دوره زمانی 84- 1358، به تاثیر عوامل مختلف اقتصادی بر هزینه های نظامی و تقاضا برای هزینه های نظامی در کشور بپردازد. برای این منظور از مدل تقاضای هزینه های نئوکلاسیکی استفاده گردیده است. در این ارتباط، تاثیر متغیرهای کلان اقتصادی اعم از تولید ناخالص داخلی، سهم تراز تجاری در تولید ناخالص داخلی، جمعیت و برخی دیگر از متغیرها بررسی شده است. نتایج نشان می دهد که تولید ناخالص ملی با هزینه های نظامی و تقاضا برای آن رابطه ای منفی دارند. همچنین تاثیر جنگ و جمعیت و سهم تراز تجاری در تولید ناخالص ملی و هزینه های نظامی دوره قبل و هزینه های غیرنظامی دولت بر تقاضای هزینه های نظامی مثبت ارزیابی گردیده است.

در این پروژه رفتار جریان یک آمیزه لاستیکی دارای الیاف کوتاه در حدیده اکسترودر مطالعه شد. حدیده به کار رفته در این کار یک حدیده متقارن محوری بود و برای مطالعه جریان در آن یک مدل دوبعدی بر اساس روش المان محدود پنالتی پیوسته توسعه یافت. در این مدل با توجه به هندسه دارای تقارن محوری حدیده، تنها سرعت های شعاعی و محوری در نظر گرفته شده و وابستگی آن ها نیز تنها به همین دو جهت فرض شد. آمیزه به کار رفته در پروژه، یک آمیزه تهیه شده از لاستیک طبیعی و لاستیک استایرین- بوتادی ان بود و برای الیاف کوتاه از نایلن 6و6 استفاده شد. در کنار این آمیزه یک آمیزه بدون الیاف نیز تهیه شد. برای بررسی رفتار رئولوژی این دو آمیزه آزمون رئومتری حدیده اسلیت به کار رفت. بدین ترتیب با به دست آوردن اختلاف فشار و دبی جرمی خروجی در سرعت های مختلف، منحنی جریان برای هر دو آمیزه به دست آمد. روی این دو منحنی جریان، برای مدل های ساختاری پاورلا و کرو برازش صورت گرفت و پارامترهای این دو مدل به دست آمد. از آنجا که این دو مدل تنها رفتار ویسکوز را لحاظ می کنند برای کامل تر شدن مدل سازی از یک مدل ویسکوالاستیک صریح به نام cef نیز برای بیان رئولوژی هر دو آمیزه استفاده شد. برای بررسی نحوه آرایش یافتگی الیاف و نحوه تاثیر این آرایش یافتگی روی سایر متغیرهای میدان جریان از تنسورهای آرایش یافتگی و معادله تاکر استفاده شد. در این کار آرایش یافتگی تنها با تنسور مرتبه دوم بیان شد و رابطه بازگشتی استفاده شده برای حل این معادله رابطه هیبریدی بود. سپس اکستروژن هر دو آمیزه انجام شد و در دورهای مختلف از پیچ اکستردور داده های اختلاف فشار دو سر حدیده و دبی جرمی خروجی از آن اندازه گیری شده و ثبت شد. با استفاده از هر یک از معادلات ساختاری بیان شده، مدل سازی جریان ابتدا برای آمیزه لاستیکی بدون الیاف درون حدیده مورد نظر انجام شد و دبی جرمی جریان محاسبه گردید. نتایج به دست آمده از این مدل سازی با نتایج تجربی به دست آمده از اکستروژن مقایسه شد و کارایی هر یک از معادلات ساختاری در مدل سازی بررسی شد. سپس مدل سازی برای آمیزه لاستیکی دارای الیاف در دو حالت و برای هر یک از معادلات ساختاری انجام شد. حالت اول بدون در نظر گرفتن اثر الیاف و حالت دوم با در نظر گرفتن اثر آرایش یافتگی الیاف و استفاده از معادله تاکر برای به دست آوردن جهت گیری الیاف صورت گرفت. نتایج به دست آمده از مدل سازی با نتایج تجربی اکستروژن آمیزه لاستیکی دارای الیاف مقایسه شد و کارایی معادلات ساختاری به کار رفته و همچنین میزان تاثیر آرایش یافتگی الیاف روی رئولوژی جریان مطالعه شد. برای انجام مدل سازی یک کد المان محدود تحت زبان برنامه نویسی فرترن نوشته شد و مراحل مختلف برای رسیدن به پاسخ مسئله در آن انجام شد. از میان معادلات ساختاری به کار رفته در این تحقیق مدل ویسکوالاستیک cef بهترین نتایج را به دست داد و در مدل سازی اکستروژن آمیزه لاستیکی دارای الیاف، دیده شد که در نظر گرفتن اثر آرایش یافتگی الیاف ضروری بوده و بدون آن پاسخ های صحیحی به دست نمی آید.

نانوکامپوزیت های لاستیک طبیعی و استایرن بوتادین (nr/sbr) تقویت شده با مقادیر مختلف الیاف کوتاه نو و ضایعاتی نایلون 66 و نانو خاک رس (cloisite 15a) در یک مخلوط کن داخلی و یک غلتک آزمایشگاهی توسط فرایند سه مرحله ای تهیه شده اند. اثر مقادیر مختلف الیاف و نانو خاک رس (wt% 1، wt% 3 و wt% 5) بر روی خواص ریز ساختار و مکانیکی نانوکامپوزیت ها مطالعه شده است. چسبندگی الیاف به ماتریس لاستیکی با افزودن عامل سازگار کننده هگزا متیلن تترا آمین، رزورسینول و سیلیکای آب دار (hrh) افزایش می یابد. این لایه های سیلیکاتی رس به عنوان جزء سیلیکای آب دار در سیستم اتصال hrh برای کامپوزیت nr/sbr با الیاف کوتاه نایلون استفاده شده است. نانو خاک رس هم چنین به عنوان یک پرکننده تقویت کننده در ماتریس کامپوزیت هیبریدی الیاف کوتاه استفاده شده است. کارایی سیستم اتصال خشک hrh در حضور نانو خاک رس بهبود یافته است. مشخصات پخت کامپوزیت های مزبور به وسیله دستگاه رئومتر معین شد. نمونه ها با استفاده از یک پرس هیدرولیک بعد از تعیین مشخصات پخت در دمای 150 درجه سانتی گراد پخت شده است. خواص مکانیکی کامپوزیت ها در هر دو جهت طولی و عرضی با افزایش مقادیر الیاف و نانو خاک رس بهبود می یابد. ساختار و شکل شناسی نانوکامپوزیت ها با پراش اشعه ایکس (xrd)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem) و میکروسکوپ نیروی اتمی (afm) مشخص شده است. نتایج پراش اشعه ایکس نانوکامپوزیت ها به افزایش فاصله بین لایه های سیلیکاتی اشاره می کند. کامپوزیت های هیبریدی خواص مکانیکی ناهمسانگردی به علت جهت گیری الیاف در یک جهت (طولی) نمایش می دهند. در نمونه های تهیه شده با الیاف و عامل سازگارکننده، خواص مکانیکی در جهت گیری طولی در مقایسه با جهت گیری عرضی الیاف بالاتر است. خواص ناهمسانگرد کامپوزیت ها و هم چنین اتصال الیاف به ماتریس و برهم کنش دو فاز باهم در حضور نانو خاک رس توسط مطالعات تصاویر sem و afm مورد تأیید قرار گرفته است. قرار دادن نانوصفحات سیلیکاتی رس درون کامپوزیت های هیبریدی باعث بهبود استحکام کششی، مدول و استحکام پارگی از طریق بهبود تعامل با ماتریس و الیاف توسط سطح ویژه بالاتر شده است. مقاومت سایشی و سختی نمونه ها با افزودن نانو خاک رس بالاتر رفته است در صورتی که جهندگی و مانایی فشاری کاهش می یابد. اما باید توجه داشت که خواص مکانیکی کامپوزیت های تهیه شده با الیاف نو نسبت به آمیزه-های الیاف ضایعاتی بیشتر است. علاوه براین، در این مطالعه اثر نانو لایه های سیلیکاتی رس برروی مشخصات پخت و خواص حرارتی کامپوزیت های nr/sbr (40/60) تقویت شده با الیاف کوتاه نایلون گزارش شده است. بررسی نتایج نشان می دهد که با افزایش مقدار الیاف و ترکیب درصد نانو خاک رس، زمان پخت و برشتگی آمیزه ها کاهش ولی کمینه و بیشته گشتاور و سرعت پخت افزایش می یابد. اما در کامپوزیت های تهیه شده با الیاف ضایعاتی این کاهش زمان پخت نسبت به الیاف نو کمتر است. مطالعه خواص ناهمسان تورم منتج به مطالعه برهم کنش الیاف با ماتریس و جهت گیری الیاف می شود. مقدار مقاومت تورم کامپوزیت هایی شامل نانو خاک رس و با جهت گیری ترجیحی الیاف در جهت غلتک، بیشتر است.

در این پژوهش کامپوزیت لاستیکی بر پایه epdmتهیه شد و برای تقویت آن، نانولوله کربن چنددیواره عامل دار (عامل کربوکسیل) مورد استفاده قرار گرفت. برای غلبه بر مشکل عدم پراکنش یکنواخت نانولوله در بستر ماتریس از عامل سازگارکننده وینیل تری متوکسی سیلان استفاده شد و عمیلات پیوند زنی آن با epdm درون مخلوط کن داخلی صورت گرفت. افزایش اندک در گرانروی که توسط افزایش گشتاور دستگاه در حین عملیات اختلاط دیده شد، تاییدی بر واکنش پیوند زنی بود. در ادامه و پس از گرافت شدن سیلان به epdm و اصلاح ماتریس، پیوند کوالانسی بین گروههای سیلان گرافت شده با epdm و گروههای عاملی موجود در سطح نانولوله صورت گرفت. از مزایای این آمیزه مقاومت حرارتی و مکانیکی بالای آن است که باعث اهمیت آن در صنعت می شود. جهت پخت این کامپوزیت از یک سیستم پخت انتخابی استفاده شد و اثر غلظت نانو لوله بر خواص مذکور اندازه گیری شد. رفتار ولکانش آمیزه و همچنین خواص مکانیکی، رئولوژیکی و حرارتی این کامپوزیت از موارد مورد بررسی در این تحقیق بوده است. پس از تهیه نمونه ها آزمونهای مقایسه ای خواص فیزیکی– مکانیکی با epdm اصلاح نشده با سیلان صورت گرفت. خواص مکانیکی کامپوزیت توسط آزمون کشش تعیین شد. نتایج نشان داد که مدول، استحکام کششی وسختی آمیزه ها با افزایش phr2 نانو لوله به ترتیب 69% ، 44% و 22% افزایش یافت ولی در عوض ازدیاد طول در نقطه شکست دارای نتیجه معکوس بود و با افزایش phr2 نانو لوله حدود 30% کاهش یافت. خواص حرارتی آمیزه ها توسط آزمون تخریب حرارتی(tga) مطالعه شد. افزایش پایداری حرارتی آمیزه ها با افزودن نانولوله به ماتریس پلیمری و بهبود انتقال حرارت در بین زنجیرهای لاستیک، از نتایج آزمون حرارتی بود. پخش نانولوله ی کربنی در لاستیک epdm با روش میکروسکپ الکترونی روبشی (sem) بررسی شد و نتایج نشان داد که استفاده از عامل سازگارکننده وینیل سیلان و ایجاد پیوند کوالانسی بین epdm اصلاح شده با سیلان وگروه عاملی موجود در سطح نانو لوله سبب دستیابی به پخش یکنواخت و همگن نانو لوله ها در ماتریس پلیمری شد. منحنی های پخت آمیزه ها از جمله نتایج جالبی بودند که در این پژوهش به آن ها پرداخته شد. افزایش گشتاور آمیزه های لاستیکی در اثر افزودن نانولوله ی کربنی به ماتریس، کاهش زمان برشتگی (scorch time) به دلیل انتقال حرارت بالای نانولوله با ماتریس و افزایش پایداری حرارتی آمیزه از نتایج این بررسی بود. برای بررسی رفتار دینامیکی- مکانیکی آمیزه ها از آزمون تجزیه ی دینامیکی مکانیکی حرارتی(dmta) استفاده شد. افزایش مدول ذخیره و مدول اتلافی وکاهش فاکتور اتلاف از دیگر نتایج بدست آمده در این پروژه بود که حاکی از ایجاد برهم کنش قوی بین نانو لوله کربنی و ماتریس epdm می باشد.

بزرگترین منبع صنعتی پلی وینیل الکل، پلی وینیل استات می باشد. منابع دیگر تنها برای کارهای تحقیقاتی و ویژه موجود می باشند. با توجه به منابع عظیم نفت و گاز و واحد های تولید کننده مونومر وینیل استات، پتانسیل مناسبی برای تولید پلی وینیل استات و پلی وینیل الکل و مواد حاصله از این محصولات (مانند پلی وینیل بوتیرال و ...) در کشور وجود دارد. علی رغم حجم بالای پژوهش ها در رابطه با پلی وینیل استات و رسیدن به جرم مولکولی مشخص در این ماده تحقیقات بر روی عوامل فرآیندی تولید پلی وینیل الکل به طور یکجا وجود نداشته و در مقالات علمی تاثیر هر کدام از این عوامل به صورت جداگانه بررسی شده است. در این پروژه سعی شده تاثیر عوامل کلیدی در بدست آوردن گرید های مختلف پلی وینیل الکل (از جمله جرم مولکولی، درجه هیدرولیز ، ویسکوزیته ،درصد تبدیل و...) بررسی و تاثیر هر کدام به طور مجزا مورد مطالعه و آزمایش قرار بگیرد. نهایتاً از داده های بدست آمده به روش شبکه های عصبی با سه لایه ورودی و خروجی و دو لایه پنهان با الگوریتم یادگیری لونبرگ مارکوات وتابع تبدیل سیگموئیدی مدلی مناسب برای پیش بینی شرایط تولیدی به منظور رسیدن به پلی وینیل الکل خاص بدست آمد. مطالعاتی نیز بر روی سرعت واکنش هیدرولیز متیل استات به عنوان ماده جانبی در تولید پلی وینیل الکل صورت پذیرفت. در انتهای پروژه نیز با توجه به "خوشه اتیلن" و تولید پلی وینیل بوتیرال از پلی وینیل الکل، این ماده نیز با درصد های مختلفی از بوتانال سنتز شد.