مدل تحلیلی مبتنی بر میکرومکانیک برای پیش بینی خواص الاستیک کامپوزیت های با الیاف بافته شده
نویسندگان
چکیده
استفاده از الیاف بافته شده در ساخت مواد کامپوزیتی، به علت رفتار مکانیکی خاص آن ها گسترش یافته است. با توجه به پیچیدگی مدلسازی و شبیه سازی رفتار مکانیکی این نوع کامپوزیت ها، در این تحقیق یک مدل تحلیلی مبتنی بر میکرومکانیک برای تعیین خواص الاستیک کامپوزیت های با الیاف بافته شده، توسعه داده شده است. این مدل ضمن سادگی، دقت بالایی را در پیش بینی خواص الاستیک ارائه می دهد. یکی از مهمترین عوامل مؤثر در دقت یک مدل میکرومکانیکی، اتخاذ یک روند همگن سازی مناسب می باشد. بنابراین، یک روش جدید همگن سازی المان حجمی معرف با استفاده از شبیه سازی چند لایه ها برای یک کامپوزیت با الیاف بافته شده توسعه داده شده است. فرایند همگن سازی ارائه شده به صورت همگن سازی چند مقیاسی می باشد. این مدل مبتنی بر تبدیل المان حجمی معرف به تعدادی زیرالمان است، به نحوی که بتوان در هر مرحله ترکیبی از زیرالمان ها را به عنوان یک چندلایه در نظر گرفت. برای تعیین خواص مکانیکی معادل چندلایه ها، به جای فرض کرنش ثابت در کل چندلایه، فرضیات کرنش صفحه ای ثابت و تنش خارج صفحه ای ثابت لحاظ شده است. سپس، برای ارائه ی مدل نهایی، مدل همگن سازی پیشنهادی با یک مدل میکرومکانیکی ترکیب می شود. استفاده از فرضیات ارائه شده، منجر به بهبود پیش بینی های مدل میکرومکانیکی، بخصوص برای خواص خارج صفحه ای کامپوزیت می شود. کارایی روش همگن سازی ارائه شده با بررسی پنج مثال از منابع مختلف، مورد ارزیابی قرار گرفته و دقت این روش در تعیین خواص کامپوزیت بافته شده نشان داده شده است.
منابع مشابه
اثرات چسبندگی نانولوله‌ی کربنی و زمینه بر خواص الاستیک کامپوزیت تقویت شده با الیاف فازی
یکی از نواقص موجود در کامپوزیت‌های تقویت شده با الیاف تک جهته، پایین بودن خواص الاستیک عرضی کامپوزیت در مقایسه با خواص الاستیک طولی آن می باشد. در یک کامپوزیت تقویت شده با الیاف فازی این نقص با رشد دادن نانولوله های کربنی روی الیاف کربن تا حدودی برطرف شده است. ساختار این کامپوزیت جدید به گونه ای است که نانولوله های کربنی یکنواخت، به صورت شعاعی روی سطح الیاف کربن رشد داده شده اند. مشخص شده است ...
متن کاملمدل تحلیلی برای پیش بینی توزیع تنش در کامپوزیت های لاستیکی تقویت شده با الیاف آرامید با در نظر گرفتن فاز واسط
این مقاله با استفاده از مدل سه فازی مایکرومکانیک با تقویت کننده کوتاه و فاز واسط، به تحلیل تنش در کامپوزیت های لاستیکی تقویت شده با الیاف آرامید می پردازد. با توجه به اهمیت فاز واسط در این نوع کامپوزیت ها از مدل اصلاح شده عقب افتادگی برشی و تکنیک تقویت کننده مجازی به منظور بررسی مکانیزم انتقال بار و توزیع تنش استفاده شده است. نتایج به دست آمده از مدل تحلیلی بیانگر این است که حداکثر تنش کششی در ...
متن کاملاثرات چسبندگی نانولوله ی کربنی و زمینه بر خواص الاستیک کامپوزیت تقویت شده با الیاف فازی
یکی از نواقص موجود در کامپوزیت های تقویت شده با الیاف تک جهته، پایین بودن خواص الاستیک عرضی کامپوزیت در مقایسه با خواص الاستیک طولی آن می باشد. در یک کامپوزیت تقویت شده با الیاف فازی این نقص با رشد دادن نانولوله های کربنی روی الیاف کربن تا حدودی برطرف شده است. ساختار این کامپوزیت جدید به گونه ای است که نانولوله های کربنی یکنواخت، به صورت شعاعی روی سطح الیاف کربن رشد داده شده اند. مشخص شده است ...
متن کاملبررسی آسیب پیشرونده در کامپوزیت تقویت شده با الیاف بافته شده تاری و پودی تحت بارگذاری کششی
در این پژوهش به توسعه یک مدل سلول واحد جهت تعیین خواص مکانیکی و بررسی آسیب پیشرونده درکامپوزیت‌های تاری و پودی به روش اجزاء محدود پرداخته شده است. همچنین بمنظور تعریف هندسه مدل از اندازه‌گیری‌های واقعی و دقیق الیاف پارچه و سطح مقطع آن به کمک عکسبرداری میکروسکوپی استفاده گردیده است. در مرحله اول سلول واحد با نرم افزار کتیا در مقیاس مزو ایجاد شده و به نرم افزار آباکوس فراخوانی می-گردد. در این مد...
متن کاملمنابع من
با ذخیره ی این منبع در منابع من، دسترسی به آن را برای استفاده های بعدی آسان تر کنید
عنوان ژورنال:
مهندسی مکانیک مدرسجلد ۱۶، شماره ۷، صفحات ۱-۱۱
میزبانی شده توسط پلتفرم ابری doprax.com
copyright © 2015-2023