تماس با ما

فید خبر خوان

نقشه سایت

فروشگاه فایل های دیجیتالی کمیاب

فروشگاه فایل های دیجیتالی کمیاب


اگر به یک وب سایت یا فروشگاه رایگان با فضای نامحدود و امکانات فراوان نیاز دارید بی درنگ دکمه زیر را کلیک نمایید.

ایجاد وب سایت یا
فروشگاه حرفه ای رایگان

دسته بندی سایت

محبوب ترین ها

پرفروش ترین ها

پر فروش ترین های فورکیا


پر بازدید ترین های فورکیا

برچسب های مهم

پیوند ها

اشتراک در خبرنامه

جهت عضویت در خبرنامه لطفا ایمیل خود را ثبت نمائید

Captcha

آمار بازدید

  • بازدید امروز : 8247
  • بازدید دیروز : 12575
  • بازدید کل : 1335137

ساخت و بررسي خواص مكانيكي سازه‌هاي مشبك كامپوزيتي حاوي مواد خودترميم‌شونده...


ساخت و بررسي خواص مكانيكي سازه‌هاي مشبك كامپوزيتي حاوي مواد خودترميم‌شونده...

چكيده

سازه‌هاي مشبك كامپوزيتي نسل جديدي از مواد كامپوزيتي پيشرفته هستند كه با توجه به طراحي منحصربفردي كه دارند، از استحكام و سفتي ويژه بالا، و جذب انرژي فوق‌العاده خوبي برخوردار هستند. خواص مكانيكي قابل ‌توجه و كاربردهاي چندمنظوره، موجب جلب توجه صنايع هوافضا، نظامي، نفت و گاز، ساختماني و... به اين سازه‌هاي پيشرفته شده است. قرارگيري سازه‌هاي مشبك كامپوزيتي در معرض بارگذاري‌هاي شديد در شرايط كاري، تشكيل ريزترك‌هاي ساختاري را در اين مواد ناگزير مي‌كند. با توجه به اين كه رديابي و تعمير ترك‌هاي ايجاد شده در اين سازه‌ها در شرايط كاري امري دشوار است، بايد از موادي استفاده شود كه قابليت ترميم خودكار عيوب را داشته باشند. تحت اين شرايط استفاده از مواد خودترميم‌شونده در سازه‌هاي مشبك كامپوزيتي منجر به كاهش چشمگير هزينه‌هاي سنگين تعميرات و نگهداري در صنايع مختلف و افزايش بهره‌وري سازه‌هاي مشبك خواهد شد.در اين پژوهش، پنل‌هاي مشبك كامپوزيتي اپوكسي/الياف شيشه حاوي مواد خودترميم‌شونده و با الگوي انيزوگريد ساخته شده و تحت آزمون خمش سه‌نقطه‌اي قرار گرفتند. سيستم خودترميم‌شونده شامل مجموعه‌اي از لوله‌هاي موئين شيشه‌اي بوده كه با رزين اپوكسي (ML-526) و هاردنر آميني (HA-11) به عنوان عامل ترميم پر شدند. در ادامه تاثير تغيير درصد حجمي مواد خودترميم‌شونده (5، 8 و 11 درصد حجمي) و تغيير مدت ‌زمان ترميم (3 و 7 روز) بر بازيابي حداكثر بار خمشي نمونه‌هاي ترميم‌شده پس از تخريب شبه ‌استاتيك، بررسي شده است. نتايج آزمون خمش نشانگر آن است كه بيشترين بازده ترميم (84%) در نمونه‌هاي كامپوزيت مشبك حاوي 8 درصد حجمي مواد خودترميم‌شونده و پس از ترميم 7 روزه مشاهده شده ‌است.

كلمات كليدي: سازه مشبك كامپوزيتي، خودترميم‌شونده، آزمون خمش سه‌نقطه‌اي، لوله‌هاي موئين شيشه‌ا

فهرست مطالب

عنوان

صفحه

مقدمه1

فصل اول: مروري بر تحقيقات پيشين6

1-1- سازه‌هاي مشبك كامپوزيتي7

1-1-1- معرفي سازه‌هاي كامپوزيتي و سازه‌هاي مشبك كامپوزيتي7

1-1-2- تاريخچه‌ سازه‌هاي مشبك كامپوزيتي14

1-1-3- روش‌هاي ساخت سازه‌هاي مشبك كامپوزيتي18

1-1-4- كاربرد سازه‌هاي مشبك كامپوزيتي21

1-1-5- بررسي قابليت جذب انرژي و مقاومت خمشي صفحات مشبك كامپوزيتي23

1-2- پليمرها و كامپوزيت‌هاي خودترميم‌شونده28

1-2-1- معرفي و تاريخچه مواد خودترميم‌شونده28

1-2-2- روند خودترميمي در پليمرها31

1-2-2-1- طراحی مواد خود ترمیم شونده31

1-2-2-2- انواع مكانيزم‌هاي خودترمیمی در پليمرها31

1-2-2-2-1- خودترميمي ذاتي در پليمرها31

1-2-2-2-2- خودترميمي غيرذاتي در پليمرها38

1-2-2-2-3- ارزيابي بازده خودترميمي43

1-2-3- مروري بر كامپوزيت‌هاي پليمري خودترميم‌شونده حاوي الياف توخالي44

1-2-4- كاربرد پليمرها و كامپوزيت‌هاي خودترميم‌شونده54

1-2-4-1- پوشش‌هاي ضدخراش54

1-2-4-2- صنایع پزشکی55

1-2-4-3- صنايع هوافضا55

1-2-4-4- صنايع نفت، گاز و پتروشيمي56

1-2-4-5- ساير كاربردها56

1-3- اهداف اصلي از انجام پژوهش57

فصل دوم: مواد، تجهيزات و روش‌هاي آزمايش58

2-1- معرفي مواد59

2-1-1- رزين اپوكسي59

2-1-2- الياف و پارچه شيشه61

2-1-3- لوله‌هاي موئين شيشه‌اي63

2-1-4- سيليكون قالب‌گيري65

2-2- تجهيزات آزمايش66

2-2-1- تجهيزات مورد نياز براي قالب‌گيري66

2-2-2- تجهيزات مورد نياز براي ساخت نمونه كامپوزيت مشبك68

2-2-3- نگهدارنده آزمون خمش سه‌نقطه‌اي70

2-2-4- دستگاه آزمون خمش سه‌نقطه‌اي73

2-2-5- سيستم اعمال فشار بر روي نمونه‌هاي كامپوزيتي مشبك74

2-3- روش انجام آزمايش74

2-3-1- ساخت قالب سيليكوني76

2-3-2- روش ساخت نمونه‌هاي كامپوزيتي مشبك خودترميم‌شونده79

2-3-2-1- محاسبات مربوط به وزن و درصد حجمي مواد مورد نياز براي ساخت نمونه79

2-3-2-2- برش الياف و پارچه شيشه83

2-3-2-3- ساخت شبكه خودترميم‌شونده83

2-3-2-4- ساخت نمونه كامپوزيت‌مشبك (خودترميم‌شونده و شاهد)85

2-3-2-5- كدگذاري نمونه‌ها89

2-3-3- تخريب نمونه‌هاي خودترميم‌شونده92

2-3-4- آزمون خمش سه‌نقطه‌اي93

فصل سوم: نتايج و بحث94

3-1- نتايج آزمون خمش نمونه‌هاي كامپوزيت مشبك95

3-1-1- نمونه‌هاي شاهد95

3-1-2- نمونه‌هاي خودترميم‌شونده108

3-1-2-1- تخريب نمونه‌هاي خودترميم‌شونده108

3-1-2-2- محاسبه بازده ترميم و تعيين درصد حجمي بهينه مواد خودترميم‌شونده111

3-1-2-3- تعيين مدت‌زمان بهينه مورد نياز براي ترميم120

3-2- نتايج آزمون خمش نمونه‌هاي اپوكسي مشبك121

3-2-1- نمونه‌هاي شاهد121

3-2-2- نمونه‌هاي خودترميم‌شونده125

3-2-2-1- تخريب نمونه‌هاي خودترميم‌شونده125

3-2-2-2- محاسبه بازده ترميم و تعيين درصد حجمي بهينه مواد خودترميم‌شونده127

3-2-2-3- تعيين مدت‌زمان بهينه مورد نياز براي ترميم137

فصل چهارم: نتيجه‌گيري و پيشنهادها138

4-1- نتيجه‌گيري139

4-2- پيشنهادها141

مراجع14

فهرست شكل‌ها

عنوان

صفحه

شكل 1-1- اجزاي اصلي تشكيل‌دهنده يك سازه مشبك10

شکل 1-2- پارامترهای هندسي موثر در طراحی یک سازه مشبک کامپوزیتی11

شکل 1-3- سازه مشبک نوع مثلثی (ايزوگريد)12

شکل 1-4- سازه مشبک نوع شش‌ضلعی (انيزوگريد)12

شكل 1-5- الگوهاي هندسي سازه‌هاي مشبك13

شکل 1-6- انواع سازه‏های مشبک کامپوزیتی14

شکل 1-7- برج رادیویی شخوف (1921)16

شکل 1-8- نمایی از سازه‏های مشبک فلزي در بمب‌افكن ولينگتون انگلیسی (1930)17

شكل 1-9- هسته فومي مورد استفاده در فرآيند رشته‌پيچي سازه مشبك كامپوزيتي19

شكل 1-10- قالب‌هاي لاستيكي شياردار مخصوص رشته‌پيچي سازه مشبك كامپوزيتي19

شكل 1-11- قالب پلاستيكي ساخت كامپوزيت مشبك صفحه‌اي ايزوگريد، و روش رشته‌پيچي صفحه‌اي20

شکل 1-12- تجهیزات آزمایشگاهی برای انجام آزمون خمش سه­نقطه­ای25

شکل 1-13- منحنی نيرو-جابجایی پنل مشبك کامپوزیتی ایزوگرید تحت آزمون خمش سه‌نقطه‌اي25

شکل 1-14- نمودار نيرو-جابجايي آزمون خمش سه‌نقطه‌اي پنل ایزوگرید پلی­پروپیلن- الیاف شیشه E26

شکل 1-15- تجهیزات آزمایشگاهی برای انجام آزمون ضربه دینامیکی27

شكل 1-16- رويكردهاي فرآيند خودترميمي الف) ذاتي، ب) آوندي و پ) كپسولي29

شكل 1-17- طراحي چرخه‌ ترميم در پليمرهاي خودترميم‌شونده ذاتي33

شكل 1-18- نسل جديد پليمرهاي خودترميم‌شونده نوري35

شكل 1-19- چگونگي ترميم يك پليمر گرماسخت با استفاده از عامل ترميم گرمانرم36

شكل 1-20- مراحل ترميم هيدروژل يوريوپيريمدينون37

شكل 1-21- نمايي از فرآيند ترميم در حضور كپسول‌ها (ميكروكپسول‌ها) و كاتاليزورها39

شکل 1-22- شماتیکی از خودترمیمی با استفاده از الیاف توخالی40

شكل 1-23- طرح شماتيك شبكه‌هاي آوندي42

شكل 1-24- (الف) الياف كربن توخالي و (ب) الياف شيشه توخالي44

شكل1-25- مكانيزم خودترميمي در كامپوزيت‌هاي پليمري خودترميم‌شونده برمبناي الياف توخالي45

شكل 1-26- روش پركردن الياف شيشه توخالي با رزين رقيق‌شده و به‌كمك خلاً46

شكل 1-27- (الف) كامپوزيت لايه‌اي شيشه/اپوكسي حاوي الياف توخالي و (ب) رديابي مناطق درحال ترميم با روش رديابي ماوراي بنفش47

شكل 1-28- (الف) توزيع آسيب در كامپوزيت لايه‌اي (تورقي شدن)، (ب) ورود رزين حاوي رنگ فلورسنت به ترك‌ها، (پ) آغاز تورقي‌شدن از فصل مشترك الياف توخالي و كامپوزيت و (ت) رشد ترك در امتداد فصل مشترك48

شكل 1-29- ابعاد نمونه كامپوزيت خودترميم‌شونده حاوي لوله‌هاي موئين شيشه‌اي49

شكل 1-30- ناحيه تورقي‌شده و الياف توخالي شكسته‌شده در نمونه‌ تحت ضربه با انرژي 4ژول50

شكل 1-31- لايه مياني خودترميم‌شونده، رزين (آبي رنگ) و هاردنر (قرمز رنگ) و محل قرارگيري لايه در ساندويچ پنل كامپوزيتي51

شكل 1-32-نمونه‌هاي ترميم‌شده پس از تخريب ضربه‌اي51

شكل 1-33- الگوي موازي و زيگزاگي شبكه‌هاي سه‌بعدي الياف توخالي در كامپوزيت52

شكل 1-34- (الف) مكانيزم خودترميمي در واكنش شيميايي كليكي فعال‌شونده با اشعه ماوراي بنفش در لوله‌هاي موئين، (ب) نمونه‌اي از كامپوزيت خودترميم‌شونده و (پ) طرحي از واكنش پليمري ترميم كليكي و ايجاد اتصالات عرضي پس از تابش اشعه ماوراي بنفش53

شكل 1-35- فرآيند پركردن لوله‌هاي موئين و ساخت كامپوزيت خودترميم‌شونده54

شكل 1-36- اصول کار پوشش ضدخراش طراحی‌شده توسط نیسان موتور در مقایسه با پوشش‌های معمولی55

شکل 1-37- شماتیکی از خودترمیمی برمبنای استفاده از پلیمر جاذب آب در تاير56

شكل 2-1- الياف رووينگ تك‌جهته شيشه سري E62

شكل 2-2- پارچه شيشه سري Eداراي بافت تاروپود ساده63

شكل 2-3- تصوير ميكروسكوپ نوري از مقطع لوله‌هاي موئين شيشه‌اي64

شكل 2-4- نماي طولي از لوله‌هاي موئين شيشه‌اي64

شكل 2-5- الگوي طراحي‌شده شبكه انيزوگريد براي ساخت شابلون قالب‌گيري67

شكل 2-6- شابلون قالب‌گيري از جنس PVC68

شكل 2-7- (الف) بشر مخصوص اختلاط رزين و هاردنر و (ب) غلتك مخصوص لايه‌گذاري دستي69

شكل 2-8- شماي كلي و ابعاد نگهدارنده آزمون خمش سه‌نقطه‌اي با استاندارد ASTM D726471

شكل 2-9- تغييرحالت نگهدارنده آزمون خمش براي رعايت ملزومات استانداردهاي مختلف خمش73

شكل 2-10- دستگاه آزمون خمش و قرارگيري نگهدارنده خمش بر روي آن74

شكل 2-11- نمودار درختي پروژه كامپوزيت مشبك خودترميم‌شونده75

شكل 2-12- مراحل ساخت قالب سيليكوني78

شكل 2-13- (الف) الياف رووينگ شيشه مخصوص ريب‌هاي هليكال و (ب) الياف رووينگ شيشه مخصوص ريب‌هاي طولي80

شكل 2-14- الياف رووينگ شيشه بريده‌شده براي ساخت نمونه كامپوزيت مشبك83

شكل 2-15- شبكه‌هاي خودترميم‌شونده مورد استفاده در ساخت نمونه84

شكل 2-16- روند ساخت نمونه كامپوزيت مشبك خودترميم‌شونده88

شكل 2-17- روش كدگذاري نمونه‌ها89

شكل 2-18- تصوير برخي از نمونه‌هاي اپوكسي مشبك خودترميم‌شونده آماده براي آزمون خمش91

شكل 2-19- فرآيند تخريب كنترل‌شده و تخليه لوله‌هاي موئين درون ترك‌هاي ايجاد شده در ريب‌ها92

شكل 2-20- نمونه كامپوزيتي مشبك تحت آزمون خمش سه‌نقطه‌اي طبق استاندارد ASTM D726493

شكل 3-1- نمودار نيرو-جابجايي نمونه شاهد تحت خمش سه‌نقطه‌اي96

شكل 3-2- توزيع شماتيك تنش در نمونه‌هاي كامپوزيتي مشبك تحت بار خمشي97

شكل 3-3- تنش‌هاي كششي و فشاري غيرهم‌جهت و جدايش فصل مشترك بين لايه‌ها تحت آزمون خمش98

شكل 3-4- طرح شماتيك حالات ممكن شكست كامپوزيت تحت بارگذاري خمش سه‌نقطه‌اي99

شكل 3-5- مكانيزم شكست الياف پيوسته تقويت‌كننده ريب‌هاي طولي تحت نيروي كششي100

شكل 3-6- حالت Iشكست (تحت باركششي) در كامپوزيت‌هاي زمينه پليمري تقويت‌شده با الياف پيوسته101

شكل 3-7- نمونه كامپوزيت مشبك شاهد در لحظه شكست ريب‌هاي طولي و حداكثر بار خمشي102

شكل 3-8- تصوير ميكروسكوپ نوري از سطح شكست الياف شيشه در اثر شكست كششي در ريب طولي103

شكل 3-9- لايه‌لايه شدن ريب‌ها در اثر تنش‌هاي برشي بين لايه‌اي در ناحيه 2104

شكل 3-10- نمونه كامپوزيت مشبك در ناحيه 3 آزمون خمش سه‌نقطه‌اي105

شكل 3-11- لايه‌لايه شدن و كمانش موضعي پوسته تحت تنش‌هاي فشاري ناشي از خمش106

شكل 3-12- طرح شماتيك مكانيزم كمانش موضعي پوسته تحت تنش‌هاي فشاري ناشي از خمش106

شكل 3-13- (الف) وقوع شكست نهايي در نمونه كامپوزيتي مشبك و (ب) شكست نهايي پوسته در مرحله 4107

شكل 3-14- نمودار نيرو-جابجايي فرآيند تخريب نمونه AGSC-R30-HA8-D7109

شكل 3-15- فرآيند تخريب نمونه كامپوزيتي خودترميم‌شونده و تخليه لوله‌هاي موئين درون ترك سطحي110

شكل 3-16- نفوذ مواد خودترميم به سطح ريب‌هاي طولي در نمونه‌هاي خودترميم‌شونده111

شكل 3-17- نمودار نيرو-جابجايي آزمون خمش نمونه‌هاي AGSC-R30-HA5-D0/3/7112

شكل 3-18- نمودار نيرو-جابجايي آزمون خمش نمونه‌هاي AGSC-R30-HA8-D0/3/7113

شكل 3-19- نمودار نيرو-جابجايي آزمون خمش نمونه‌هاي AGSC-R30-HA11-D0/3/7114

شكل 3-20- حداكثر بارخمشي نمونه‌هاي خودترميم‌شونده براساس تغييردرصد حجمي مواد خودترميم‌116

شكل 3-21- بازده ترميم حداكثر بار خمشي در نمونه‌هاي كامپوزيت مشبك خودترميم‌شونده117

شكل 3-22- بازده ترميم متوسط نمونه‌هاي خودترميم‌شونده پس از ترميم‌هاي 3 و 7روزه120

شكل 3-23- حداكثر بارخمشي قابل تحمل نمونه‌هاي خودترميم‌شونده براساس تغيير مدت‌زمان ترميم121

شكل 3-24- نمودار نيرو-جابجايي نمونه شاهد تحت خمش سه‌نقطه‌اي122

شكل 3-25- جدايش ريب‌ها از پوسته در ناحيه تمركز بار خمشي در نمونه شاهد124

شكل 3-26- خمش Uشكل پوسته در لحظه اتمام آزمون خمش نمونه شاهد و عدم شكست آن125

شكل 3-27- ترك ايجاد شده دراثر تخريب در نمونه اپوكسي مشبك و نفوذ ماده خودترميم به درون آن126

شكل 3-28- نمودار نيرو-جابجايي فرآيند تخريب نمونه AGSC-R0-HA11-D3127

شكل 3-29- نمودار نيرو-جابجايي آزمون خمش نمونه‌هاي AGSC-R0-HA5-D0/3/7128

شكل 3-30- تصوير ماكروسكوپي از ترك ترميم‌شده در نمونهAGSC-R0-HA5-D7129

شكل 3-31- تصوير ميكروسكوپ نوري از ترك ترميم‌شده در نمونهAGSC-R0-HA5-D7130

شكل 3-32- نمودار نيرو-جابجايي آزمون خمش نمونه‌هاي AGSC-R0-HA8-D0/3/7131

شكل 3-33- نمودار نيرو-جابجايي آزمون خمش نمونه‌هاي AGSC-R0-HA11-D0/3/7132

شكل 3-34- حداكثر بارخمشي نمونه‌هاي خودترميم‌شونده براساس تغييردرصد حجمي مواد خودترميم‌133

شكل 3-35- بازده ترميم حداكثر بار خمشي در نمونه‌هاي اپوكسي مشبك خودترميم‌شونده134

شكل 3-36- بازده ترميم متوسط نمونه‌هاي خودترميم‌شونده پس از ترميم‌هاي 3 و 7روزه135

شكل 3-37- حداكثر بارخمشي قابل تحمل نمونه‌هاي خودترميم‌شونده براساس تغيير مدت‌زمان ترميم13

فهرست جدول‌ها

عنوان

صفحه

جدول 1-1- برخي از كاربردهاي سازه‌هاي مشبك كامپوزيتي21

جدول 1-2- میزان جذب انرژی ویژه پنل ایزوگرید كامپوزيتي پلی­پروپیلن- الیاف شیشه E26

جدول 2-1- خواص فيزيكي و ظاهري رزين اپوكسي ML-52659

جدول 2-2- مشخصات پخت رزين اپوكسي ML-52660

جدول 2-3- خواص مکانیکی رزین اپوکسیML-526‌60

جدول 2-4- مشخصات فيزيكي و مكانيكي رووينگ تك‌جهته شيشه سري E61

جدول 2-5- مشخصات فيزيكي و مكانيكي پارچه شيشه سري E62

جدول 2-6- مشخصات فيزيكي و مكانيكي لوله‌هاي موئين شيشه‌اي65

جدول 2-7- مشخصات سيليكون قالب‌گيري66

جدول 2-8- ابعاد قالب سيليكوني و مشخصات نمونه‌هاي كامپوزيتي79

جدول 2-9- وزن و طول تك‌الياف تقويت‌كننده ريب‌هاي هليكال و طول81

جدول 2-10- وزن رزين و هاردنر مورد نياز براي ساخت يك نمونه كامپوزيت مشبك81

جدول 2-11- تعداد واحدهاي خودترميمي مورد استفاده در ساخت شبكه‌هاي خودترميمي84

جدول 2-12- مشخصات كامل نمونه‌هاي كامپوزيتي مشبك90

جدول 2-13- ملزومات آزمون خمش سه‌نقطه‌اي نمونه‌هاي كامپوزيت مشبك با استاندارد ASTM D726493

جدول 3-1- نتايج آزمون خمش سه‌نقطه‌اي نمونه‌هاي شاهد AGSC-R30-HA0-D096

جدول 3-2- نتايج آزمون خمش سه‌نقطه‌اي نمونه‌هاي خودترميم‌شونده حاوي 5%حجمي مواد خودترميم112

جدول 3-3- نتايج آزمون خمش سه‌نقطه‌اي نمونه‌هاي خودترميم‌شونده حاوي 8%حجمي مواد خودترميم113

جدول 3-4- نتايج آزمون خمش سه‌نقطه‌اي نمونه‌هاي خودترميم‌شونده حاوي 11%حجمي مواد خودترميم114

جدول 3-5- نتايج آزمون خمش سه‌نقطه‌اي نمونه‌هاي شاهد AGSC-R0-HA0-D0122

جدول 3-6- نتايج آزمون خمش سه‌نقطه‌اي نمونه‌هاي خودترميم‌شونده حاوي 5%حجمي مواد خودترميم128

جدول 3-7- نتايج آزمون خمش سه‌نقطه‌اي نمونه‌هاي خودترميم‌شونده حاوي 8%حجمي مواد خودترميم131

جدول 3-8- نتايج آزمون خمش سه‌نقطه‌اي نمونه‌هاي خودترميم‌شونده حاوي 11%حجمي مواد خودترميم132

مقدمه

كامپوزيت‌ها موادي مهندسي هستند كه حداقل از دو جزء غير قابل امتزاج در يكديگر تشكيل مي‌شوند، و خواص آنها همواره از خواص هريك از اجزاي تشكيل ‌دهنده برتر است. استفاده از مواد كامپوزيتي در زندگي بشر به دليل خواص قابل‌ توجه آنها از ديرباز مورد توجه بوده ‌است، كمااينكه در گذشته و براي ساخت بناها از كاه‌گل كه يكي از ابتدايي‌ترين كامپوزيت‌ها به شمار مي‌آيد، استفاده مي‌شده است.

اما آغاز توسعه و كاربرد مواد كامپوزيتي پيشرفته در صنايع مختلف به اوايل قرن بيستم بازمي‌گردد، جايي كه كامپوزيت‌هاي زمينه ‌پليمري تقويت‌شده با الياف پراستحكامي نظير كربن و شيشه، به دليل دارابودن ويژگي‌هايي نظير وزن كم، قابليت فرآيندپذيري خوب، پايداري شيميايي در شرايط محيطي مختلف، خواص استحكامي مناسب و وزن كم، مورد توجه بسياري از صنايع نظير صنايع هوافضا، دريايي، خودروسازي، حمل ونقل ريلي و صنعت ساخت لوازم ورزشي قرار گرفتند.

همانگونه كه اشاره شد، صنعت هوافضا همواره به دليل خواص قابل توجه سازه‌هاي كامپوزيتي، يكي از مشتريان اصلي اين مواد بوده ‌است. اگرچه به دليل هزينه‌هاي زياد فرآيند ساخت، استفاده از اين مواد فراگير نشده است ولي نياز به موادي با بازدهي بالاتر و وزن كمتر، همچنان موجب تمايل روزافزون به استفاده از كامپوزيت‌ها شده است. بنابراين مي‌توان گفت كه اين مواد در عين سبكي داراي قابليت تحمل بار و سفتي بسيار زيادي هستند.

كامپوزيت‌هاي زمينه پليمري تقويت‌شده با الياف پراستحكام با توسعه در قالب سازه‌هاي مشبك كامپوزيتي، نسل جديدي از كامپوزيت‌هاي پيشرفته پركاربرد در صنايع هوافضا را معرفي كرده‌اند. سازه‌هاي مشبك كامپوزيتي، كامپوزيت‌هايي هستند كه به صورت مشبك ساخته مي‌شوند. اين سازه‌ها علاوه بر دارا بودن خواص ويژه يك كامپوزيت پيشرفته به دليل برخورداري از طراحي ويژه هندسي، جذب انرژي و مقاومت به ضربه فوق‌العاده خوبي از خود نشان مي‌دهند.

ريب و پوسته اجزاي اصلي تشكيل‌دهنده سازه‌هاي مشبك كامپوزيتي هستند. در اين سازه‌ها ريب‌ها اصلي‌ترين المان‌هاي تحمل‌كننده بار به شمار مي‌آيند. گره‌ها در محل برخورد ريب‌ها تشكيل شده و وظيفه دارند تا تنش‌هاي اعمالي به سازه مشبك را بين ريب‌ها توزيع كنند.

قابليت اطمينان، بهره‌وري بالا، بازده وزني زياد و ساير خواص منحصربفرد سازه‌هاي مشبك كامپوزيتي ناشي از طبيعت تك‌جهته بودن خواص در ريب‌هاي آنها است. تحت شرايطي كه ريب‌ها از الياف تقويت‌كننده تك‌جهته ساخته شده باشند، پس از بارگذاري هيچگونه غيريكنواختي در خواص مكانيكي سازه مشاهده نخواهد شد. بنابراين احتمال بروز پديده لايه‌اي شدن در اين سازه‌ها بسيار كم است.

پيش‌بيني ظرفيت تحمل بار سازه‌هاي مشبك كامپوزيتي يكي از پارامترهاي مهم در طراحي آنها است. البته به دليل وجود پيچيدگي‌ در خواص ساختاري و مكانيكي اين سازه‌ها، پيش‌بيني ظرفيت تحمل بار آنها بسيار مشكل خواهد بود. اين سازه‌ها نيز همانند ساير مواد تحت بارگذاري‌هاي شديد دچار گسيختگي و شكست مي‌شوند. اما با توجه به طراحي خاص بكار رفته در آنها، تنوع مكانيزم‌هاي شكست احتمالي بسيار زياد خواهد بود. شكست و كمانش ريب‌ها، كمانش ريب‌ها، بروز ترك در ريب‌ها و پوسته، كمانش موضعي و كلي پوسته و تركيبي از مكانيزم‌هاي فوق منجر به گسيختگي سازه‌هاي مشبك كامپوزيتي خواهد شد.

نقطه آغاز هر يك از مكانيزم‌هاي شكست احتمالي، تشكيل ريزترك‌ها در ساختار داخلي كامپوزيت است. قرارگيري سازه‌هاي مشبك كامپوزيتي تحت بارگذاري‌هاي شديد منجر به بروز ترك در اين مواد خواهد شد. رشد ترك‌ها تحت بارگذاري‌هاي پيوسته در شرايط كاري منجر به شكست نهايي سازه‌هاي كامپوزيتي مي‌شود.

در بسياري از سازه‌هاي كامپوزيتي مشبك مورد استفاده در هواپيماها و سازه‌هاي هوافضايي، فرآيند تعمير و نگهداري همواره با هزينه‌هاي سنگيني همراه است. بنابراين به منظور كاهش هزينه تعميرات سازه‌هاي مشبك كامپوزيتي مورد استفاده در اين صنايع، كاهش زمان خارج از سرويس‌ بودن، و همچنين در جهت افزايش بهره‌وري و طول عمر اين سازه‌ها مي‌توان از مواد خودترميم‌شونده با قابليت تعمير خودكار ترك‌ها در شرايط كاري استفاده نمود. در اينجا واژه‌ي "تعمير" به بازيابي خواص مكانيكي كامپوزيت‌هاي آسيب‌ ديده اطلاق مي‌شود. كامپوزيت‌هاي خودترميم‌شونده بسيار متنوع بوده و از عوامل ترميم‌كننده‌ي گوناگوني تشكيل مي‌شوند. فرآيند خودترميمي در پليمرها و كامپوزيت‌هاي پليمري تقويت‌شده با الياف نيز با الگوبرداري از مكانيزم‌هاي زيستي به‌ چند طريق قابل دستيابي است: استفاده از ميكروكپسول‌هاي پر شده با مواد خودترميم‌شونده، الياف توخالي، شبكه‌هاي آوندي نافذ و يا بكارگيري فرآيندهاي خودترميمي ذاتي با تغيير ساختار مولكولي پليمرها.

با توجه به مباحث مطرح ‌شده، هدف آن است كه ميزان بازيابي خواص خمشي و كارايي سيستم خودترميم‌شونده در كامپوزيت‌هاي مشبك خودترميم‌شونده حاوي لوله‌هاي موئين مورد بررسي قرار گيرد. بر اين اساس، در فصل 1 اين تحقيق به مرور تعاريف كلي از سازه‌هاي مشبك كامپوزيتي و مواد خودترميم‌شونده پرداخته مي‌شود و همچنين پژوهش‌هايي كه تاكنون در رابطه با بحث خمش پنل‌هاي مشبك كامپوزيتي و سيستم‌هاي خودترميم‌شونده حاوي لوله موئين (و الياف توخالي) انجام شده است، مورد بررسي قرار مي‌گيرد. در بخش سازه‌هاي مشبك كامپوزيتي، پس از ارائه تعاريف اوليه، تاريخچه‌اي از سازه‌هاي مشبك مطرح شده است. در ادامه روش‌هاي ساخت سازه‌هاي مشبك كامپوزيتي ارائه شده و كاربردهاي آنها مورد بررسي قرار مي‌گيرد. و در انتها، مروري بر مقالات مرتبط با بحث خمش سازه‌هاي مشبك كامپوزيتي و جذب انرژي آنها انجام شده است. در بخش كامپوزيت‌هاي زمينه پليمري خودترميم‌شونده پس از معرفي اوليه پليمرها و مواد خودترميم‌شونده، تاريخچه‌اي از كامپوزيت‌هاي زمينه پليمري خودترميم‌شونده ارائه شده است. در ادامه انواع مكانيزم‌هاي خودترميمي مورد بررسي قرار گرفته است. در قسمت اصلي از اين بخش، مقالات مرتبط با بحث استفاده از لوله‌هاي موئين يا الياف توخالي به عنوان سيستم خودترميم‌شونده در كامپوزيت‌ها به طور كامل مورد بررسي قرار گرفته‌ است. سپس در فصل 2 فصل شرح كاملي از فرآيند تجربي ساخت، تخريب و آزمون خمش سه‌نقطه‌اي نمونه‌ها ارائه مي‌شود. در ادامه و در فصل 3 نتايج بدست آمده از آزمون خمش نمونه‌هاي مشبك خودترميم‌شونده ارائه شده و مورد بررسي و تحليل قرار مي‌گيرند. همچنين بازده ترميم سازه‌هاي مشبك كامپوزيتي حاوي مواد خودترميم‌شونده محاسبه شده است. در پايان و در فصل 4، خلاصه‌اي از دستاوردهاي اين پژوهش تجربي در رابطه با قابليت ترميم سازه‌هاي مشبك كامپوزيتي ارائه شده و به منظور ادامه فعاليت‌هاي پژوهشي در اين زمينه پيشنهاداتي مطرح مي‌شود.

فصل اول

مروري بر تحقيقات پيشين

1-1- سازه‌هاي مشبك كامپوزيتي

1-1-1- معرفي سازه‌هاي كامپوزيتي و سازه‌هاي مشبك كامپوزيتي

يك ماده‌ي كامپوزيتي داراي ويژگي‌هاي ذيل است:

1- از دو یا چند جزء شیمیایی تشكيل شده که در هم حل نشده، با هم واکنش نکرده و ترکیب نمی‌شوند.

2- دو جزء اصلی تشکیل دهنده به صورت مخلوط در کنار هم با فصل مشترک مشخص قراردارند.

3- خواص كامپوزيت با خواص اجزاي تشکیل‌دهنده‌ي آن متفاوت بوده كه توسط هریک به طور مجزا قابل حصول نيست.

مواد کامپوزیتی از دو جزء تشکیل شده‌اند:

1- زمینه: جزء پیوسته‌ای که تقویت‌کننده را در خود جای داده و آن را از آثار و آسیب‌های محیطی محافظت کرده و شکل کلی محصول را ایجاد می‌نماید و به هنگام اعمال بار، بار اعمالی را به تقویت‌کننده انتقال می‌دهد.

2- تقویت‌کننده: عموماً دارای استحکام بالا و مدول بالایی بوده و درون زمینه قرار گرفته و در برابر بار اعمالی به کامپوزیت از خود مقاومت نشان می‌دهد.

مواد کامپوزیتی از نظر زمینه به سه دسته تقسیم می‌شوند که عبارتند از:

v زمینه فلزی

v زمینه پلیمری

v زمینه سرامیکی

جهت دستیابی به خواص، قابلیت‏های مورد انتظار و افزایش کارآیی سازه‏های کامپوزیتی، پژوهش‏های مختلفی برای نیل به ساختارهای متنوع و متناسب با نیازهای کاربردی به موازات توسعه مواد مرکب صورت گرفته است که در این قسمت به صورت اجمالی به انواع این ساختارها اشاره می‏شود ]1[.

انواع سازه‏های کامپوزیتی عبارتند از:

الف- دسته بندی از نظر مواد تشكيل‌ دهنده (نوع و آرایش رزین و تقویت‌کننده):

ü کامپوزیت‏های ذره‌ای (پودری) با دو نوع آرایش معین و اتفاقی.

ü کامپوزیت‏های الیافی با الیاف تقويت‌كننده:

  • معدنی ( نظیر الیاف شیشه، بازالت و ...)
  • آلی ( نظیر کولار، کربن، پلی استر و ...)
  • فلزی ( نظیر بور، آلومینیوم و ...)

که از نظر ساختاری خود دارای انواع زیر هستند:

کامپوزیت‏های تک لایه:

v کامپوزیت‏های تک لایه الیاف بلند (پیوسته) شامل:

  • الیاف بلند تک جهته
  • الیاف بلند چند جهته

v کامپوزیت‏های تک لایه الیاف کوتاه با:

  • آرایش معین
  • آرایش اتفاقی

کامپوزیت‏های چند لایه شامل:

v چند لایه با یک نوع تقویت‌کننده

v چند لایه هیبریدی (با تقویت‌کننده‏های مختلف)

ب – دسته‌بندی از نظر ساختار و پیکره کلی سازه‏ی کامپوزیتی:

ü سازه چند لایه

ü سازه ساندویچی

ü جداره‏های نازک فرم یافته (درهم پیچیده)

ü سازه‏های مشبک

سازه­های مشبک کامپوزیتی، سازه­های تمام کامپوزیتی هستند که به صورت مشبک تولید می‌شوند. سازه­های مشبک کامپوزیتی را می­توان به عنوان مجموعه­ای از نوارهای متصل شده از الیاف متنوع تعریف نمود که امروزه کاربردهای وسیعی را در صنایع مختلف به ویژه صنایع هوافضا، هوایی، کشتی‌سازی، قایق­سازی و نفت پیدا کرده­اند.این مجموعه از ریب­ها (نوارها) كه شكل شبكه­ای به سازه می­دهند از الیاف پیوسته­، چقرمه­، سفت و مستحكم تشكیل شده­اند. در این نوع سازه­ها بسته به نوع کاربرد ممکن است یک سمت یا دو سمت سازه مشبک با پوسته­های جانبی پوشانیده شود. ضخامت پوسته در سازه‌های مشبک بسیار ناچیز بوده و بر اساس عملکرد سازه مشخص می­شود. لایه مشبک بخش مستحکم سازه را تشکیل می­دهد و در حین بارگذاری بخش بیشتر بار توسط این لایه تحمل می­شود ]5-2[.

اجزای اصلی يك سازه‌ي مشبك شامل گره­ها، ریب­ها و سلول واحد است (شكل 1-1). معمولاً هر سازه از تكرار چند سلول واحد تشكیل شده و استحكام سازه­های مشبك كامپوزیتی رابطه مستقیم با این واحد­ها دارد، ضمناً محل برخورد ریب­ها، گره نامیده می­شود. یكی از ویژگی­های اصلی سازه­های مشبك كامپوزیتی رخداد حالت‌های مختلف شكست در آنها است. شكست سازه مشبك كامپوزیتی می­‌تواند ناشی از شكست ریب­ها (ریب­های مایل[1] يا طولي)، كمانش موضعی ریب­ها و یا كمانش كلی پوسته و در نهایت شكست پوسته یا شبكه باشد ]8-6 و2[

گره

ريب طولي يا محيطي

ريب هليكال

سلول واحد

شكل 1-1- اجزاي اصلي تشكيل‌دهنده يك سازه مشبك ]9[.

طراحی یک سازه با استفاده از مواد کامپوزیتی موجب انعطاف­پذیری طرح، افزایش نسبت استحکام به وزن، پایداری ابعادی دما بالا، کاهش وزن، مقاومت بالاتر در برابر خوردگی، مقاومت در برابر پیچش و در نهایت استحکام شکست بالا می­شود، به طوری که خواص مکانیکی آن با سازه­های فلزی قابل مقایسه است.در تولیدات صنعتی همواره تمایل به استفاده از موادی وجود دارد که در عین سبکی دارای استحکام بالا نیز باشند و این امر منجر به توسعه مواد کامپوزیتی شده است. برای مثال، قطعاتی همچون بال، دم، ملخ­ها و پره­های چرخان در هواپیما عمدتاً از مواد کامپوزیتی پیشرفته ساخته می­شوند ]11و3،10[.

سازه‌هاي مشبك كامپوزیتی غالباً از قرارگيري ریب‌های مایل دركنار ريب‌هاي محيطي يا طولي تشكیل می‌شوند كه تعداد، ابعاد (عرض و ضخامت) و فاصله آن­ها نسبت به یكدیگر و زاویه قرارگیری‌شان نسبت به محور طولی پوسته، از موارد مهم در طراحی یک سازه مشبک محسوب مي‌شوند. در شکل 1-2 پارامترهای موثر در طراحی یک سازه مشبک کامپوزیتی نشان داده شده است ]8و2[.

شکل 1-2- پارامترهای هندسي موثر در طراحی یک سازه مشبک کامپوزیتی ]12و6[.

سازه­های مشبك كامپوزیتی را می­توان بر اساس جهات قرارگیری ریب­ها (زاویه بین راستای ریب با راستای طولی سازه) به صورت زیر تقسیم ‌بندی نمود]2[:

الف- سازه­های مشبك كامپوزیتی شامل ریب­­های محیطی، طولی و مایل(4 جهته)

ب- سازه­های مشبك كامپوزیتی شامل ریب­های محیطی و مایل (3 جهته)

پ- سازه­های مشبك كامپوزیتی شامل ریب­های مایل

ت- سازه­های مشبك كامپوزیتی شامل ریب­های محیطی و طولی ]13[

سازه­های مشبك كامپوزیتی شامل ریب­های محیطی و ریب­های مایل به دو دسته مثلثی و شش‌ضلعی تقسیم­ بندی می­شوند. در سازه مشبك نوع مثلثی (ايزوگريد) (شکل 1-3) در هر محل اتصال، سه ریب روی هم قرار می­گیرد و در سازه­های مشبك نوع شـش­ضلعی (انيزوگريد) (شكل1-4) در هر محل اتصال تنها دو ریب روی یكدیگر قرار می­گیرند.

شکل 1-3- سازه مشبک نوع مثلثی (ايزوگريد) ]15و14[.

شکل 1-4- سازه مشبک نوع شش‌ضلعی (انيزوگريد) ]15و14[.

الگوهای هندسی سازه‏های مشبک بر اساس تعداد گروه‏های مختلف ریب‏ها و راستای قرارگیری آن‏ها تعریف می‏شوند. یک گروه‏ یا خانواده­ای از ریب‏ها عبارتند از دسته­ای از ریب‏های موازی که از یک جنس و دارای سطح مقطع یکسانی بوده و فواصل آن‏ها نسبت به هم مساوی و ثابت باشد. در ساختارهای مشبک کامپوزیتی که از دو گروه ریب تشکیل شده‏اند خاصیت تقارن برقرار بوده (دو گروه ریب نسبت به هم متقارن بوده) و زاویه آن‏ها نسبت به محورهای مختصات قرینه می‏باشد. در ساختارهای مشبک کامپوزیتی استوانه‏ای با توجه به فرم انحنای استوانه‏ای سازه، فرم ریب‏ها به صورت مارپیچی بوده و لذا این گروه ریب‏ها، ریب‏های مارپیچ (هلیکال) نامیده می‏شوند. در شكل 1-5 برخي از انواع الگوهاي هندسي مورد استفاده در ساخت سازه‌هاي مشبك نشان داده ‌شده است.

 

شكل 1-5- الگوهاي هندسي سازه‌هاي مشبك: (الف) شبكه مثلثي مخلوط، (ب) الماسي، (پ) شبكه كاگومه (شش‌ضلعي)، (ت) ايزوگريد (مثلثي)، (ث) مربعي و (ج) لانه ‌زنبوري ]9[.

متناسب با شرایط کاربردی و نوع طراحی، ساختارهای مشبک کامپوزیتی به سه نوع کلی زیر دسته‌بندی، طراحی و ساخته می‏شوند (شکل 1-6):

الف - ساختار مشبک بدون پوسته (رویه)

ب - ساختار مشبک با یک رویه (پوسته)

پ - ساختار مشبک با دو پوسته در طرفین شبکه (پوسته روئین و پوسته زیرین)

شکل 1-6- انواع سازه‏های مشبک کامپوزیتی: (الف) سازه مشبک کامپوزیتی بدون رویه (پوسته)، (ب) سازه مشبک کامپوزیتی با یک رویه (پوسته) و (پ) سازه مشبک کامپوزیتی با دو پوسته (رویه) در طرفین شبکه ]17و16[.

در سازه­های مشبک کامپوزیتی دارای پوسته، به منظور هماهنگی رفتار و عملکرد خواص و سهولت طراحی، جنس و ترکیبات شبکه و پوسته از نظر طراحی یکسان انتخاب می‏شوند. در ساختار مشبک، بخش شبکه اساسی­ترین بخش سازه بوده که آرایش هندسی معینی از نوارها یا ریب‏ها می‏باشد. بخش پوسته نیز در این ساختار متشکل از صفحات چندلایه‏ کامپوزیتی[2] است که ساختار این صفحات چندلایه متناسب با نیاز و هدف طراح، و فرم هندسی شبکه ممکن است با چینش‏ها و آرایش­های مختلفی طراحی و ساخته شود.

1-1-2- تاريخچه‌ سازه‌هاي مشبك كامپوزيتي

تاریخ پیدایش سازه­های مشبک به دهه دوم قرن بیستم باز می­گردد. در اوایل سازه­های مشبک بر پایه مواد فلزی طراحی و ساخته می­شدند و در سازه‏های مختلف به منظور تقویت پوسته‏های فلزی مورد بهره­برداری قرار می‏گرفتند. اما پس از پیدایش مواد مرکب و گسترش آن در صنایع مختلف، سازه­های مشبک که از مواد مرکب ساخته می­شدند مورد توجه صنایع هوایی قرار گرفتند. با استفاده از این ساختارها و مواد مرکب طراحان توانستند سازه‏هایی فوق سبک را برای انواع هواپیماها و موشک‏ها ارائه نمایند. آمریکا، روسیه، انگلیس و ژاپن از پیشگامان استفاده از سازه­های مشبک هستند. اکثر تحقیقات صورت گرفته در این کشورها توسط صنایع نظامی و هوایی بیشتر به منظور دستیابی به سازه‏های سبک­تر و در عین حال با استحکام بالا بوده است.

استفاده از سازه‌های مشبك در کشور روسیه، با ساخت برج رادیویی شوخوف به ارتفاع 3/148 متر (شكل1-7) توسط ولاديمير شوخوف[3] در سال 1921، آغاز شد. در طراحی این سازه وزن پایین، مقاومت بسیار کم در برابر جریان هوا و سرعت ساخت، به عنوان اهداف و مزایای این طراحی توسط طراح مد نظر قرار گرفته است ]18[.

اين برج با استفاده از روش تلسكوپي ساخته شده و در ساخت آن از هيچگونه داربست و جرثقيلي استفاده نشده است. بدين صورت كه ابتدا مطابق با شكل 1-7، بخش مخروطي پايه بر روي زمين قرار گرفته و سپس بخش‌هاي مخروطي بعدي (كه كوچكتر هستند) از داخل آن به سمت بالا كشيده شده و بر روي بخش اوليه قرار گرفته‌اند. اتصالات لازم بين دو بخش برقرار شده و ساخت سازه تا بلندترين بخش برج ادامه پيدا كرده است. طرح اوليه ساخت برج شخوف با ارتفاع 350 متر ارائه شده بود، ولي به دليل كمبود فولاد در دوران پس از انقلاب روسيه، امكان ساخت اين سازه فراهم نشده و سازه نهايي با ارتفاع 148 متر ساخته شد. يكي از مزاياي قابل توجه اين سازه مشبك، حداقل نمودن بارهاي ناشي از وزش باد است. اولين پخش راديويي از اين برج به سال 1922 باز مي‌گردد و همچنين براي اولين بار در سال 1939 از برج شخوف براي پخش تلويزيوني استفاده شد ]19[.

شکل 1-7- برج رادیویی شخوف (1921) ]19[.

ساختارهای مشبك فلزی مورد استفاده در ساخت سازه‌هاي هوايي، براي اولين بار در چهارچوب هواپیمای بمب‌افكن انگلیسی ولينگتون[4] و در جنگ جهاني دوممورد بهره‌برداري قرار گرفت. اولین نمونه از اين هواپیما که در بدنه آن‌ از ساختار مشبک استفاده شد، بمب افکن سبک وزن بریتیش ویکر ولزلی[5] (از خانواده بمب‌افكن‌هاي ولينگتون) بود که در واسط دهه 1930 به وسیله ‏یگان مهندسی بارنس والیس[6] طراحی شد. در ساخت این هواپیما، از ساختار مشبک فلزی استفاده شده است که‏ یک مورد خاص از سازه‏های ایزوگرید و انيزوگريد است. در این ساختار، میله­ها در خطوط مستقیمی که همواره دو نقطه از پوسته سازه را به هم متصل می­کنند امتداد می­یابند و در نهایت، شبکه فلزی حاصله در این هواپیما، با پوسته فلزی پوشیده شده است. ساختار مشبک به کار رفته در این هواپیما در شکل 1-8 نشان داده شده است ]21و20[.

شکل 1-8- نمایی از سازه‏های مشبک فلزي در بمب‌افكن ولينگتون انگلیسی (1930)]20[.

اولین كامپوزیت مشبك آزمایشی در CRISMB در سال 1981 با قطر 3/1 متر و طول 4/1 متر ساخته شد و تحت بار محوری فشاری مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج حاصله نشان داد كه سازه بالاتر از مقادیر پیش‌بینی شده براساس معیارهای گسيختگي پوسته، دچار گسيختگي می­گردد. همچنین نشان داده شد كه سازه‌های مشبك دارای ویژگی خودپایدارسازی هستند. در شرایطی كه سازه مشبك تحت بارگذاری فشاری قرار می­گیرد، ریب­های مارپیچی فشار را در ریب­های محیطی یا پوسته تبدیل به كشش كرده و بدین ترتیب بار فشاری مشابه با یك نیروی فشاری درونی عمل می‌كند. این فشار شكل دایره‌ای را تثبیت كرده و حساسیت پوسته را به عیوب شكلی كاهش و مقدار بار بحرانی را افزایش می‌دهد ]22[.

1-1-3- روش‌هاي ساخت سازه‌هاي مشبك كامپوزيتي

هدف اصلی در فرآيند ساخت یک سازه کامپوزیتی مشبک تأمين خواص مکانيکي و کيفيت مناسب نوارهاي مارپيچي (ریب­ها) است که به عنوان عوامل اصلی تحمل بار در این سازه­ها محسوب می­شوند. به طورکلی روش­های ساخت سازه­های مشبک کامپوزیتی را می­توان به صورت زیر دسته‌بندی نمود:

الف- روش شکل‌دهي آزاد: در روش شکل­دهی آزاد، ریب­ها از طریق روش رشته‌پيچي معمول[7] تولید می­شوند، اما ریب­ها در يک فاصله خاص از يکديگر قرار مي‌گيرند. اين فرایند دارای هزينه پاييني بوده اما منجر به کيفيت ضعيف ریب­ها مي‌شود. رشته‌پيچي پيوسته نوارهاي مارپيچي با پين‌هايي که در دو انتهاي قالب قرار دارد، انجام مي‌شود ]2[.

ب- روش رشته‌پيچي درون يک هسته فومي سبک‌وزن: در اين روش، سازه داراي پوسته داخلي است. در ابتدا هسته فومي روي پوسته داخلي سازه اسپري مي‌شود و سپس توسط ماشين‌کاري شيارهايي درون هسته فومي ايجاد می­شود. در ادامه فرایند، رشته‌پيچي درون شيارها انجام شده و در انتها، پوسته خارجي بر روي آن رشته­پيچي مي‌شود. اين فرآيند داراي ويژگي‌هايي چون هزينه متوسط و کيفيت نسبتاً بالاي ریب­ها است. شكل 1-9 هسته فومي مورد استفاده براي ساخت سازه مشبك استوانه‌اي را نشان مي‌دهد ]2[.

شكل 1-9- هسته فومي مورد استفاده در فرآيند رشته‌پيچي سازه مشبك كامپوزيتي ]24[.

پ- روش رشته‌پيچي درون شيارهاي لاستیکی: در این روش، شيارها درون يک پوشش الاستيک (به عنوان مثال لاستيک سيليکون) ايجاد می­شوند به طوري که مي‌توان پس از ساخت قطعه پوشش را خارج نمود (شكل 1-10) ]2[.

شكل 1-10- قالب‌هاي لاستيكي شياردار مخصوص رشته‌پيچي سازه مشبك كامپوزيتي ]25و24[.

ت- روش رشته‌پيچي درون شيارهاي فلزي: فرایند رشته‌پيچي درون شيارهاي ايجاد شده درون يک لايه فلزي باعث ساخت يک سازه هيبريدي فلز- کامپوزيت مشبک می­شود که از آن می‌توان به عنوان تحمل‌کننده بار در مخازن‌ و محفظه‌هاي تحت فشار استفاده نمود ]2[.

مزایای عمده فرایند رشته­پیچی آن است که در این روش الیاف به طور پیوسته و در جهت اعمال بار اعمالی پیچیده می­شوند. همچنین در این روش نیاز به اتوكلاو به حداقل رسیده و در محصول نهایی می­توان به درصد حفره پایین همراه با درصد حجمی الیاف بالا رسید ]2[. عیوب ناشی از فرایند ساخت از قبیل چین خوردگی، موج­دار شدن الیاف و همچنین وجود حفرات می­توانند به محصول نهایی آسیب جدی برسانند.

ث- رشته‌پيچي سازه‌هاي مشبك كامپوزيتي صفحه‌اي: در اين فرآيند، قالب از جنس فلز يا لاستيك ساخته‌شده و از طريق پين‌هايي كه در اطراف قالب قرار داده شده است، فرآيند رشته‌پيچي الياف درون شيارهاي قالب انجام مي‌شود (شكل 1-11) ]26[.

شكل 1-11- قالب پلاستيكي ساخت كامپوزيت مشبك صفحه‌اي ايزوگريد، و روش رشته‌پيچي صفحه‌اي ]26[.

1-1-4- كاربرد سازه‌هاي مشبك كامپوزيتي

به طور کلی، کاربردهای سازه­های مشبک کامپوزیتی را می­توان در حوزه­های مختلف شامل صنایع فضایی، صنایع هوایی، معماري و صنايع ساختماني، صنایع کشتی­سازی، صنایع قایق­سازی و غیره مورد بررسی قرار داد. در جدول 1-1 به‌خلاصه­ای از کاربردهای این سازه­ها در صنایع مختلف اشاره شده است

[1] Helical ribs

[2]Composite Laminate

[3] Vladimir Shukhov

[4] Wellington

[5] British Vickers Wellesley

[6] Barnes Walis

[7] Filament Winding


مبلغ واقعی 54,000 تومان    23% تخفیف    مبلغ قابل پرداخت 41,580 تومان

توجه: پس از خرید فایل، لینک دانلود بصورت خودکار در اختیار شما قرار می گیرد و همچنین لینک دانلود به ایمیل شما ارسال می شود. درصورت وجود مشکل می توانید از بخش تماس با ما ی همین فروشگاه اطلاع رسانی نمایید.

Captcha
پشتیبانی خرید

برای مشاهده ضمانت خرید روی آن کلیک نمایید

  انتشار : ۲۰ فروردین ۱۳۹۷               تعداد بازدید : 148

برچسب های مهم

کسب درآمد اینترنتی 300000 تومان در خانه در کمتر از 30

کسب درآمد اینترنتی 300000 تومان در خانه در کمتر از 30

این محصول آپدیت شد تاریخ 1397/05/26 اضافه شدن ویدیوی جدید بسم الله الرحمن الرحیم کسب درآمد اینترنتی سلام در دنیای اینترنت خیلی از آدم ها هستند که دوست دارند کسب درآمد کنند و به خیلی چیزها و ایده ها فکر میکنند . همه ما دوست داریم در کمترین زمان بهترین درآمد را داشته باشیم ...

کسب درامداز اینترنت ماهیانه 8میلیون تومان

کسب درامداز اینترنت ماهیانه 8میلیون تومان

پکیج کسب درآمداسان از اینترنت اپدیت جدید 15 اردیبهشت 1397 مناسب برای تمامی افرادباهرسن ودانشی این فرصت هرگز تکرار نمیشود عجله کنید تضمین100%بازگشت وجه درصورت عدم کسب این مبلغ هدیه ویژه پس از خرید این محصول: 1.نرم افزار کی به وای فای وصله نرم افزاری برای ...

اد ممبر بینهایت ( افزایش ممبر(اعضای) کانال،ربات و

اد ممبر بینهایت ( افزایش ممبر(اعضای) کانال،ربات و

-اد ممبر بینهایت- {افزایش ممبر(اعضای) کانال،ربات و گروه تلگرام و...} Addmember نسخه ویژه(VIP) تمامی و کامل ترین نرم افزار های افزایش ممبر واقعی و فیک و آموزش های آن، که در اینترنت و بازار به قیمت های بالا به فروش می رسد را یک جا و مرتب و منظم به همراه راهنما در هر بخش، با قیمتی کم در ...

افزایش قد با متد گرو تالر داینامیک

افزایش قد با متد گرو تالر داینامیک

بلند قامت بودن یک امتیاز بزرگ برای شماست! سلام بیتا بیات هستم کارشناس فیزیولوژی ورزشی،لازم دانستم قبل از این که شما با روش گرو تالر داینامیک آشنا شوید چند تا نکته رو صادقانه خدمتتان عرض کنم همانطور که تو اینستاگرام(khosh.andam@)نوشتم خیلی اتفاقی با این متد آشنا ...

نرم افزار برنامه ساز اندروید نسخه طلایی

نرم افزار برنامه ساز اندروید نسخه طلایی

نرم افزار برنامه ساز اندروید نسخه طلایی و بدون نیاز به ارتقا توجه :مشکل امضا با کلید دیباگ دراین نسخه کاملا رفع شده و برنامه ها به بازار ارسال می شوند اگر به این مشکل برخوردید ما 10برابر پولتان را پس میدهیم. این نرم افزار بر روی اندروید قابل نصب میباشد 100% مورد تایید ...

نسخه خطی اشعار و پیشگویی های شاه نعمت الله ولی

نسخه خطی اشعار و پیشگویی های شاه نعمت الله ولی

شاه نعمت‌الله ولی نسخه خطی اشعار و پیشگویی های شاه نعمت الله ولی پر فروشترین کتاب نسخه خطی با بیش از 2000000 فروش تا کنون جهت سفارش بر روی لینک زیر کلیک نمائید . ...

مجموعه ی آموزش تعمیر لامپ کم مصرف (از مبتدی تا

مجموعه ی آموزش تعمیر لامپ کم مصرف (از مبتدی تا

کتاب آموزش تعمیر لامپ کم مصرف همانطور كه مي دانيد لامپ هاي كم مصرف بعد از مدتي ديگر روشن نمي شوند و نياز به تعمير دارند در بيشتر اين موارد مي توان با ساده ترين وسايل لامپ را در منزل تعمير كرد این مجموعه دارای 5 کتاب است که در آن نحوه عملکرد و روش های عیب یابی لامپ کم ...

کسب درآمد 300هزار تومان در 60دقیقه

کسب درآمد 300هزار تومان در 60دقیقه

کسب درآمد 300/000تومان در 60 دقیقه آپدیت مهرماه 97 نکته: دوستان عزیز یکی از سوالاتی که خیلی از کاربران میپرسند اینه که آیا پکیج شما همون پکیجی هستش که تو اینترنت زده (کسب درآمد ۳۰۰ هزار در 30 دقیقه ) ؟! نخیر ، اون (پکیج کسب درآمد ۳۰۰،۰۰۰ در ۳۰ دقیقه ) به شما باینری آپشن و فارکس ...

تمامی نرم افزار های اددممبر واقعی و فیک

تمامی نرم افزار های اددممبر واقعی و فیک

تمامی و کامل ترین نرم افزار های افزایش ممبر واقعی وفیک را یک جادریافت کنیدهرکدام از این نرم افزار ها در اینترنت و کافه بازاربه قیمت خیلی بالایی بفروش میرسند. نکته: پورسانت بازاریابی این محصول 60% است نسخه ی 100%تست شده با توجه به فیلترینگ تلگرام 15 اردیبهشت ...

آموزش افزایش سایز آلت تناسلی بدون دارو و دستگاه

آموزش افزایش سایز آلت تناسلی بدون دارو و دستگاه

اگر واقعا می خواهید با مشکلات جنسیتان به کلی خدا حافظی کنید لطفا مطالب زیر را با دقت بخوانید...! در اين سايت روشي را به شما معرفي مي كنيم براي بزرگ كردن آلت تناسلي كه نتايج فوق العاده اي براي شما در بر خواهد داشت،كه خودتان هم باور نمي كنيد: . . . 1-افزايش طول و ضخامت به ...

کتاب افزایش ممبر کانال تلگرام

کتاب افزایش ممبر کانال تلگرام

افزایش اعضای کانال تلگرام ، مهمترین دغدغه صاحبان کانال در این شبکه اجتماعی موبایلی است.در این مطلب موثرترین روش های افزایش اعضای کانال تلگرام را به شما آموزش خواهیم داد. در ابتدا ذکر این نکته لازم به نظر می رسد که افزایش اعضای کانال تلگرام ( Telegram ) با روش های غیر معمول ...

مجموعه -صفر تا صد راه اندازی کارگاه جوراب

نام محصول: مجموعه صفرتاصد راه اندازی کارگاه جوراب بافی تهیه کننده: دوران راهبی انتشار: وبسایت بچه‌های نساجی دانشگاه یزد فرمت محصول: کتاب الکترونیکی(PDF) + ویدئو MP4 قابل پخش در: موبایل، تبلت، کامپیوتر و ... مخاطب این بسته آموزشی: تمام افراد مبتدی که حداقل سرمایه ...

دانلود کتاب آموزش ساخت انواع کابینت مدرن MDF

دانلود کتاب آموزش ساخت انواع کابینت مدرن MDF

نوع فایل:PDF زبان:فارسی حجم فایل:18KB در چند دهه اخیر با توجه به افزایش رشد آپارتمان سازی ، تعداد متقاضیان ساخت کابینت نیز افزایش پیدا کرد و با توجه به تغییر ماهیت کابینت ها از فلزی به MDF و تمایل به تغییر مکرر دکوراسیون آشپزخانه از سوی خانواده ها ، کابینت سازی نیز در میان مشاغل ...

دانلود کتاب آموزش خوشنویسی با قلم و خودکار همراه

دانلود کتاب آموزش خوشنویسی با قلم و خودکار همراه

محتوای این مجموعه کامل آموزش خوشنویسی: 1- آموزش خوشنویسی با خودکار 2-سرمشق های خوشنویسی 3- آموزش خط تحریری 4-آداب خوش نویسی فايده اول خوشنويسی: كه روحي و دروني است ٬رويت خط زيبا موجب بهجت روحي و حظ معنوي مي شود و البته بهره معنوي خوشنويس مضاعف و مبتدا است و آثار و بركاتي ...

کسب درآمد 650میلیون تومانی در یک روز کاملا تست

کسب درآمد 650میلیون تومانی در یک روز کاملا تست

این روزها با توجه به شرایط نامناسب اقتصادی کشور، کسب درآمد برای خیلی از افراد جامعه بسیار دشوار است. بسیاری از افراد به امید اینکه در آینده بتوانند یک شغل کارمندی داشته باشند به سختی درس می خوانند و عده ای دیگر که نتوانند درس بخوانند نیز راه های دیگری را انتخاب می کنند. ...

دانلود پکیج درآمدزایی 400هزارتومن ناچیز در 40دقیقه

دانلود پکیج درآمدزایی 400هزارتومن ناچیز در 40دقیقه

برای درآمدزایی فوق العاده، فقط توضیحات زیر را تا انتها بخوانید. ما درآمد شما را تضمین می کنیم. واقعا ده میلیون تومن درآمد ماهیانه هیچ چیز خاصی نیست. اینقد واسه خودتون بزرگ و دست نیافتنیش نکنین دوستان من، اگه به ضمیرناخودآگاه خودتون القا کردین که اون بزرگه و شما ...

آموزش برنامه نویسی آردوینو

آموزش برنامه نویسی آردوینو

معرفی آردوینو : آردوینو یکی از معروف ترین platform های متن باز است که روی برد های خود از میکروکنترلر های AVR و ARM شرکت atmel استفاده کرده است . هدف اردوینو استفاده از مدار چاپی واحد بود که توانست باعث شود توزیع دهنگان این platform باهم به اشتراک گذاری کد ها و شماتیک پروژه ی ...

چگونه هر شخصی را عاشق خود کنیم ارزان

چگونه هر شخصی را عاشق خود کنیم ارزان

کتاب چگونه هر شخصی را عاشق خود کنیم ارزان کتاب چگونه هر شخصی را عاشق خود کنیم ارزان خیلی از وقت ها دوست داشته اید شخص و یا همسر خود را عشق خود نمایید. عاشق شدن به تمام معنا، طوری که هیچ کسی را به اندازه شما دوست نداشته باشد شما را کامل قبول ...

تماس و پیامک ناشناس و رایگان با شماره

تماس و پیامک ناشناس و رایگان با شماره

برنامه تماس و ارسال پیام رایگان به دیگران با شماره ناشناس به صورت کاملا رایگان بدون نیاز به روت به وسیله این برنامه میتوانید با شماره دلخواه خود به دیگران زنگ بزنید. یعنی زمانی که شما با دیگران تماس می گیرید شماره دلخواهی که شما در برنامه وارد کرده اید برای شخصی که ...

چگونه هر کسی را عاشق خود کنیم ؟

چگونه هر کسی را عاشق خود کنیم ؟

چگونه هر کسی را عاشق خود کنیم ؟ خیلی از وقت ها دوست داشته اید شخص و یا همسر خود را عشق خود نمایید. عاشق شدن به تمام معنا، طوری که هیچ کسی را به اندازه شما دوست نداشته باشد شما را کامل قبول داشته باشد و یا می خواهید دل کسی را بدست بیاورید و در این راه همیشه با شکست مواجه شده ...

دانلود رایگان کتاب رستاخیز مردگان العضیف pdf نسخه

دانلود رایگان کتاب رستاخیز مردگان العضیف pdf نسخه

معرفی کتاب:رستاخیز مردگان العضیف ترجمه شده نسخه فارسی عربی وانگلیسی (رستاخیز مردگان العضیف)کتاب نکرونومیکون ( آخرت مردگان ) و یا کتاب دیوانه کننده القابی است که روی این کتاب نهاده اند.!! نام دیگرش ولی الضعیف است..!! مؤلف اصلی این کتاب فردی بدوی اهل شام به نام عبدل ال حضرت در سال ...

کسب و کار اینترنتی در منزل

کسب و کار اینترنتی در منزل

کسب درآمد میلیونی اینترنتی و تضمینی در منزل جدید ترین و مطمئن ترین روش کسب درآمد در سال 1394 تعهد و ضمانت ما : در عرض فقط یک ساعت اول کسب درآمد نمایید بعد از درآمد آن این مجموعه را خریداری نمایید می دانیم همه ما از مطالب تبلیغاتی و الکی که در مورد کسب و کار اینترنتی است خسته ...

اینترنت رایگان همراه اول و ایرانسل !!!!!

اینترنت رایگان همراه اول و ایرانسل !!!!!

توجه توجه روش هایی که کاملا قانونی هستند اما جایی آن ها را پیدا نمیکیند این روش ها بسیار ساده و کاربردی هستند و تنها با طی مراحلی ساده شما می توانید در کم تر از دو دقیقه حداقل ۱ گیگ اینترنت رایگان همراه اول و ۱۴ گیگ اینترنت رایگان ایرانسل دریافت کنید. بعضی وقت ها پیش ...

آموزش رایگان کسب درآمد از سایت الیمپ

آموزش رایگان کسب درآمد از سایت الیمپ

خیلی از دوستان سوال پرسیدن در مورد نحوه ثبت نام که ما در ویدیو زیر تمام موارد را آموزش دادیم در ویدیو زیر در مورد نحوه ثبت نام در سایت الیمپ و آشنایی با تمام اجزای مهم سایت الیمپ توضیح دادیم . برای رفتن به سایت الیمپ کلیک کنید برای شناخت کار با اندیکاتور ...

ردیاب شماره موبایل افراد رو نقشه بدن نیاز به Gps

ردیاب شماره موبایل افراد رو نقشه بدن نیاز به Gps

- ردیاب شماره موبایل افراد رو نقشه بدن نیاز به Gps ردیابی و کنترل از از راه دور ، با وارد کردن شماره موبایل نرم افزار ردیاب شماره موبایل کاملا ایرانی و فارسی بدون نیاز به فعال بودن GPS گوشی شما و طرف مقابل با استفاده از این نرم افزار ردیاب شماره موبایل فرزندان و افراد ...

اپلیکیشن سامانه مخابرات همراه

اپلیکیشن سامانه مخابرات همراه

اپلیکیشن فوق العاده و کم یاب سامانه مخابرات با امکانات زیر که گویای محتواست قابلیت استعلام شماره موبایل قابلیت کشف مزاحم تلفنی قابلیت دریافت ریز مکالمات مشترکین تلفن همراه مشترکین حقوقی مشترکین تلفن ثابت پیش شماره ها ...

مجموعه -صفر تا صد راه اندازی کارگاه جوراب

مجموعه -صفر تا صد راه اندازی کارگاه جوراب

نام محصول: مجموعه صفرتاصد راه اندازی کارگاه جوراب بافی تهیه کننده: دوران راهبی انتشار: وبسایت بچه‌های نساجی دانشگاه یزد فرمت محصول: کتاب الکترونیکی(PDF) + ویدئو MP4 قابل پخش در: موبایل، تبلت، کامپیوتر و ... مخاطب این بسته آموزشی: تمام افراد مبتدی که حداقل سرمایه 5 میلیونی ...

آموزش کسب درآمد از اینترنت

آموزش کسب درآمد از اینترنت

آیا می دانید؟ یک راز مهم در مورد سایت های کسب درآمد از اینترنت که ممکن است ندانید. می دانید چرا سایت های مختلفی که دیده اید نتوانسته اند به شما کمک کنند کسب درآمد کنید؟حقیقت این است که اکثر این سایت های آموزشی برای کسب درآمد در اینترنت توسط ...

سوال عملی ICDL 2 همراه با جواب - ( سری اول )

سوال عملی ICDL 2 همراه با جواب - ( سری اول )

سوالات عملی ICDL2 همراه با جواب (ویندوز - اینترنت و ایمیل ) تعداد فایل : 7 نوع فایل : Pdf ...

سوال عملی Power Point با جواب

سوال عملی Power Point با جواب

دانلود نمونه سوال قطعی پاورپوینت با جواب تشریحی تعداد فایل : 2 نوع فایل : Pdf ...


مطالب تصادفی

  • استفاده از نشاسته اصلاح شده هیدروکسی پروپیل دی استارچ فسفات به عنوان جایگزین روغن در سس مایونز  ....
  • استفاده از عصاره برگ زیتون به جای آنتی اکسیدان ها و نگهدارنده های سنتزی در سس مایونز و ارزیابی تغییرات فیزیکوشیمیایی .....
  • استخراج لیکوپن از ضایعات گوجه فرنگی.....
  • استخراج پلی ساکارید از برگ گیاه هفت کول و بررسی فعالیت ضد اکسایشی و ضد میکروبی آن....
  • استخراج پروتئین از کنجاله آفتابگردان و بررسی ویژگی‌های عملکردی آن....

بندرعباس

فروشگاه فایل های دیجیتالی کمیاب