تحلیل آماری میکرومکانیکی اثرات توزیع اتفاقی الیاف بر خواص مکانیکی مواد مرکب الیافی

Authors

محمدجواد محمودی

محمدکاظم حسن زاده اقدم

abstract

در این مقاله، یک مدل میکرومکانیکی سه بعدی برای مطالعه اثر آرایش اتفاقی الیاف در زمینه بر مشخصه­های مکانیکی مواد مرکب الیافی تک­جهته ارائه می­شود. المان حجمی نماینده مورد استفاده در مدل از r×c سلول تشکیل شده است که سلول­های الیاف به گونه اتفاقی در سلول­های زمینه توزیع شده­اند. این تحلیل عمومی بوده و می­تواند جهت استخراج خواص انعطاف­پذیری تحت بارگذاری مکانیکی عمودی و برشی و بارگذاری حرارتی و هم­چنین بررسی شروع خرابی پلاستیک شدن زمینه انجام شود. جهت بررسی چگونگی آرایش الیاف، مدل­های گوناگون آماری توزیع، شامل توزیع نرمال، یکنواخت و بتا مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج بدست آمده از مدل برای خواص الاستیک که الیاف به گونه اتفاقی توزیع شده است، تطابق خوبی با داده­های تجربی و مدل­های موجود در دسترس نشان می­دهد. با اعمال آزمون فرض و براساس قضیه حد مرکزی، تحلیل آماری وابستگی خواص انعطاف­پذیری و استحکامی به آرایش الیاف در زمینه در هر یک از توزیع­های نرمال، یکنواخت و بتا انجام گرفته و در هر مورد با توجه به نتایج عددی بدست آمده، تفسیر لازم انجام شده است. نتایج عددی اعمال آزمون فرض نشان داده است که خواص انعطاف­پذیری ماده مرکب چندان تحت تأثیر آرایش الیاف نیست. این در حالی است که خواص استحکامی ماده مرکب بسیار تحت تأثیر آرایش الیاف درون زمینه است.

Upgrade to premium to download articles

Sign up to access the full text

Already have an account?login

similar resources

اثرات فاز میانی بر خواص مکانیکی مواد مرکب با توزیع اتفاقی الیاف تحت بارگذاری خارج از محور

بنیان روابط خواص-ساختاری مناسب برای مواد مرکب سه فازی اصل مهمی برای چنین موادی جهت طراحی های مطمئن می باشد. در این مطالعه، یک مدل تحلیلی پایه میکرومکانیکی سه بعدی جهت ارزیابی اثرات فاز میانی بر خواص مکانیکی مواد مرکب الیافی سه فازی تحت بارگذاری خارج از محور ارائه می شود. المان حجمی نماینده ی ماده مرکب شامل سه فاز تقویت (الیاف بلند)، زمینه و ناحیه فاز میانی می باشد که رفتار هر سه فاز بصورت ایزوت...

full text

اثرات توزیع منظم و اتفاقی نانوذرات سیلیکا بر خواص ترمو-الاستیک و ویسکوالاستیک نانوکامپوزیت های زمینه پلیمری- مطالعه میکرومکانیکی

در این پژوهش، یک مدل تحلیلی میکرومکانیکی سه بعدی بمنظور بررسی اثرات توزیع اتفاقی و منظم نانوذرات سیلیکا بر خواص ترمو-الاستیک و ویسکوالاستیک نانوکامپوزیت های زمینه پلیمری ارایه می شود. برای این مدل میکرومکانیکی یک المان حجمی نماینده نانوکامپوزیت از سه فاز شامل نانوذرات سیلیکا، زمینه پلیمری و فاز میانی، درنظر گرفته می شود. چون خواص ماده زمینه پلیمری در نزدیکی نانوذرات سیلیکا بدلیل واکنش بین دو فا...

full text

بررسی تجربی تأثیر زاویه الیاف و نانوخاک‌رُس بر خواص مکانیکی نانو مواد مرکب هیبریدی بر پایه رزین اپوکسی

در این پژوهش، تأثیر زاویه قرارگیری الیاف و نانوخاک­رُس کلوسید­ 30 ­بی بر روی خواص مکانیکی موادمرکب لایه­ای الیاف ­شیشه/ اپوکسی مورد بررسی قرار گرفته است. نمونه­های مواد مرکب با الیاف ­شیشه بافته ­شده که به اختصار WR نامیده می­شوند، با چهار زاویه قرارگیری الیاف ساخته شده و با درصدهای وزنی مختلف نانوخاک­رُس شامل 5/0، 5/1 و 3 درصد وزنی در نمونه بهینه ماده­مرکب ترکیب شده و مورد بررسی قرار گرفته­اند. ...

full text

پیش بینی رفتار خزشی مواد مرکب الیافی با استفاده از مدلسازی میکرومکانیکی

در این مقاله مدل میکرومکانیکی جهت بررسی رفتار خزشی و وابسته به زمان در مواد مرکب الیافی ارائه شده است. برای مدل سازی و استخراج رفتار کامپوزیت با استفاده از مدل میکرومکانیکی از مفهوم المان نماینده حجمی استفاده شده است. با استفاده از روابط ساختاری مربوط به خزش در بارگذاری چند محوره، مدل المان محدود برای مدل سازی خزش چند محوره استخراج شده است. سپس روابط حاکم بر المان نماینده با در نظر گرفتن ترم ها...

full text

مدل سازی میکرومکانیکی چند فازی اثرات جدایی الیاف/زمینه بر روی رفتار الاستوویسکوپلاستیک عموم مواد مرکب زمینه فلزی تک جهته

رفتار الاستوویسکوپلاستیک مواد مرکب زمینه فلزی با نسبت های منظر الیاف متنوع، با وجود آسیب فاز میانی تحت اثر بارگذاری چند محوری به وسیله یک مدل میکرومکانیکی سه بعدی وابسته به زمان بررسی می شود. المان حجمی نماینده ماده مرکب شامل سه فاز الیاف، زمینه و فاز میانی الیاف/ زمینه می باشد. اثرات تنش پسماند حرارتی ناشی از فرایند ساخت ماده مرکب در این تحلیل منظور می شود. الیاف و فاز میانی به عنوان یک ماده ا...

full text

My Resources

Save resource for easier access later


Journal title:
فصلنامه علمی - پژوهشی مواد نوین

Publisher: دانشگاه آزاد اسلامی واحد مرودشت

ISSN 2228-5946

volume 6

issue 21 2016

Hosted on Doprax cloud platform doprax.com

copyright © 2015-2023