در این پایان نامه روش قالبگیری چرخشی که قابل رقابت با روشهای قالبگیری بادی و تزریق میباشد مورد بررسی قرار گرفت ، همچنین روش چرخشی ، تئوری طراحی و ساخت قالب چرخشی ، بررسی دما ها و سرعت ها در این روش مطرح گردیده است. دو نافی فلزی در دو انتهای عدسی شکل مخزن امکان ورود و خروج گاز را فراهم می کند، نوآوری این پایان نامه در بررسی ، طراحی ، انتخاب ماده و طرح مناسب و بررسی روش های اتصال نافی به آستری و نیز انتخاب بهترین روش مورد بحث قرار گرفته است. برای طراحی قطعه و قالب آستری از نرم افزار catia v5 و برای تحلیل گرمایی آنها از نرم افزار ansys11 باستفاده شده و از بین طرح های مختلف قالب بهترین گزینه جهت ساخت انتخاب گردید. در پایان با آزمایش قالب در دما ها و سرعت ها و اندازه پودر مناسب قطعه آستری تولید و نتایج حاصل از آزمایش های تجربی و تئوری های موجود مقایسه شد. با توجه به نتایج حاصله از ساخت آستری، روش قالبگیری چرخشی و طراحی قالب و پارامتر های فرآیند مورد پذیرش و تدوین فنی قرار گرفت.

در این رساله به بررسی مقاومت به ضربه و قابلیت جذب انرژی در سازه های لانه زنبوری با سلولهای پر شده از فوم از روشهای تئوری ، تجربی و عددی پرداخته شده است. برای این منظور با استفاده از روش انرژی و با مساوی قرار دادن نرخ انرژی تلف شده در یک ساختار لانه زنبوری با نرخ کار خارجی انجام گرفته بر روی لانه زنبوری، روابطی برای پیش بینی نیروی لحظه ای چین خوردگی در لانه زنبوریهای تک سلوله مربعی و مستطیلی، لانه زنبوریهای چهارسلوله مربعی، لانه زنبوریهای تک سلوله شش گوش، لانه زنبوریهای مربعی و مستطیلی پرشده از فوم پلی اورتان، و نیز ماکزیمم نیروی چین خوردگی در لانه زنبوریهای تک سلوله مربعی و مستطیلی توخالی محاسبه شده است. سپس تستهایی توسط دستگاه سقوط وزنه و دستگاه تست کشش و فشار بر روی ستونها و لانه زنبوریهای 63 سلوله توخالی و پرشده از فوم پلی اورتان با سرعتهای مختلف انجام شده است و دیاگرام نیروی لحظه ای چین خوردگی برحسب تغییرمکان محوری ستون در هر تست بدست آمده است. سپس برخی از نمونه های آزمایشی، به کمک نرم افزار abaqus شبیه سازی عددی شده اند. نتایج روابط تئوری محاسبه شده در این رساله با نتایج تستهای تجربی انجام شده توسط نویسنده رساله و نیز توسط دیگر محققین و نیز با نتایج تحلیلهای عددی مقایسه شده است که مطابقت خوبی را نشان می دهد. در پایان، پیشنهادهایی برای انجام ادامه پژوهش در این زمینه توسط دانشجویان دیگر، ارائه شده است.

هدف این تحقیق، بررسی اثر ساختار قطعات فوم میکروسلولی تزریقی و به خصوص اثر تعداد، اندازه و پراکندگی اندازه سلولها بر خواص مکانیکی و فیزیکی قطعات بوده است. با اعمال تغییراتی بر روی سیلندر، ماردون و سیستم کنترل یک دستگاه تزریق معمولی و اضافه نمودن یک شیریکطرفه جهت ورود عامل پف زا و یک نازل مخصوص، امکان تولید قطعات فوم میکروسلولی فراهم گردید. ساختار قطعات متاثر از پارامترهای فرآیند بوده و با تغییر پارامترهای فشار تزریق، حجم تزریق، دمای قالب و هندسه نازل و ثابت نگه داشتن بقیه پارامترها، قطعات فوم میکروسلولی با ساختارهای متفاوت تولیدشده و خواص مکانیکی استحکام خمشی، سختی سطحی، استحکام کششی و مقاومت به ضربه، خواص فیزیکی ضریب هدایت حرارتی و افت صوتی و میزان انقباض قطعات تولیدشده مورد بررسی قرار گرفته اند. ساختار قطعات توسط تصاویر میکروسکوپ الکترونی تهیه شده از مقاطع شکست آنها بررسی شده اند. ترموپلاستیک مورد استفاده abs و عامل پف زا، گاز نیتروژن بوده است. شبیه سازی فرآیند جهت تعیین امکان پرشدن قالب، اندازه سلولها و میزان انقباض قسمتهای مختلف قطعات، انجام گردیده است. نتایج نشان دهنده توانایی تجهیزات طراحی و نصب شده در تولید قطعات سه لایه دارای ساختار فوم بوده و در برخی از شرایط تنظیمی، قطعات دارای ساختار فوم میکروسلولی و توزیع اندازه سلول یکنواخت تولید شده اند. چگالی نسبی، ضخامت پوسته فوم نشده، اندازه سلولها، تعداد سلولها و پراکندگی آنها به میزان زیادی متاثر از پارامترهای تنظیمی بوده و به طور کلی افزایش فشار تزریق و دمای قالب موجب تولید قطعاتی با انبساط بیشتر و ساختار یکنواخت تر گردیده است. افزایش حجم تزریق نیز موجب تولید قطعاتی با اندازه سلول ریزتر، تعداد بیشتر و پراکندگی بیشتر شده است. ضخامت پوسته فوم نشده، بیشترین تاثیر را بر استحکام خمشی و کششی قطعات داشته و قطعات دارای پوسته ضخیم تر استحکام خمشی و کششی بیشتری دارند. ولی مقاومت به ضربه قطعات متاثر از پراکندگی اندازه سلولها (میانگین وزنی توان سوم) می باشد. اکثر قطعات دارای چگالی کمتر (انبساط بیشتر)، سختی سطحی بیشتر و ضریب هدایت حرارتی کمتری دارند. ولی در برخی شرایط، اثر متقابل پوسته فوم نشده و تعداد و اندازه سلولها، موجب تغییر میزان این خواص گردیده است. میزان افت صوتی قطعات فوم شده در فرکانسهای پایین (زیر 400 هرتز) بیشتر و در فرکانسهای بالا کمتر از قطعات فوم نشده می باشد. انقباض قطعات فوم شده علی رغم پر نمودن فقط 80 تا 90 درصد حجم قالب و حذف فشار نگهداری، به علت انبساط مواد، تقریبا" برابر انقباض قطعات فوم شده ای است که با حجم تزریق کامل و اعمال فشار نگهداری تولید شده اند. میزان انقباض این قطعات بین 45/0 تا 75/0 درصد می باشد. میزان انقباض در قسمتهای مختلف قطعات فوم شده تقریبا" یکنواخت بوده که موجب کاهش میزان اعوجاج قطعات می گردد.

?در این تحقیق از ماده ?) abs?با نـام تجـاری ?samsung starex® sd-0150gp high impact?? ?? (grade abs?بعنوان ماتریس ترموپلاستیک و پودر لاستیک بازیافتی)? (2 wgrt?با اندازه مش حدود? ?06 میکرون استفاده شد. از مالئیک آنیدرید نیز بعنوان سازگارکننده استفاده گردید. شـناخت بهتـر? ?شرایط موادی و فرایندی برای تولید قطعات کامپوزیت ترموپلاستیک و پودرلاستیک بازیافتی، سبب? ?انتخاب پارامترهای مناسب تر در فرآیندهای تولید مخصوصاً قالبگیری تزریقی این کامپوزیـت مـی ? ?گردد. در آزمایش صورت گرفته پارامترهای دمای قالب، دمای مـذاب، زمـان خشـک شـدن بعنـوان? ?پارامترهای ثابت و همچنین سه پارامتر درصد وزنی پودر لاستیک بازیـافتی در چهـار سـطح، فشـار? ?نگهداری در سه سطح و زمان نگهداری در چهار سطح بعنـوان پارامترهـای متغیـر مـورد بررسـی و? ?اندازه گیری واقع شدند. پس از قالبگیری قطعات کامپوزیتی و پـس از بـرش آنهـا بوسـیله دسـتگاه? ?واترجت، تست کشش و ضربه بر روی آنها انجام و نتایج بدست آمده تحلیل و بررسی شدند. خـواص? ?مکانیکی که مورد توجه قرار گرفتهاند شامل استحکام کششی، کرنش تسلیم، مدول کششی، کـرنش? ?شکست، تنش شکست، چقرمگی)انرژی شکست( و مقاومت به ضربه میباشند. نتایج حاکی از آن بود? ?که تأثیر پارامتر موادی محسوستر از پارامترهای فرایندی مورد آزمایش بوده؛ بطوریکـه بـا افـزایش? ?درصد وزنی پودر لاستیک به ماده پلیمری، استحکام، مدول، تنش شکست، چقرمگی و مقاومـت بـه? ?ضربه کاهش یافته و تنها بهبودی در کرنش تسلیم و کرنش شکست مشاهده گردید. همچنـین ریـز? ?ساختار تعدادی از سطح مقاطع نمونهها که در اثر شکست چارپی و شکسـت پـس از قرارگیـری در? ?نیتروژن مایع بدست آمده بودند توسط دستگاه میکروسکوپ الکترونی بررسی گشت.? ?تصاویر اسـکن? ?شده از سطوح نمونههای بدست آمده نشان دهنده وجود عیوب سطحی در این کامپوزیـتهـا مـی??باشد. این در حالی است که سطوح ماده ? abs?خالص حاصل از فرایند تزریق صاف و هموار میباشـد.? ?با توجه به تئوری مکانیک کلاسیک این عیبها منابعی برای تمرکز تنش میباشد.?

در تحقیق حاضر به بررسی اثر پارامترهای فرآیند اکستروژن بر روی خواص فیزیکی و مکانیکی فوم کامپوزیت چوب پلاستیک پرداخته شده است. کاربرد کامپوزیت های چوب پلاستیک به عنوان جایگزین مناسب برای چوب و یا پلاستیک، روند رو به رشدی دارد. این کامپوزیت ها در مقایسه با چوب در مقابل تهدیدات محیطی همچون رطوبت، جذب آب و حشرات مقاوم تر و فرآیند پذیرترند. اگرچه وزن بالا، نقاط اتصال، میخ و پیچ کردن و استحکام به ضربه پایین کاربرد آنها را در خیلی از موارد، محدود کرده است. هدف اصلی از انجام این تحقیق استفاده از فناوری فوم برای کاهش وزن و هزینه با حفظ استحکام wpc بوده است. متغیرهای مستقل آزمایشات درصد چوب ( 30،45 و 60%)، قطر قالب(mm 15،25و 35 ) و عامل فومزا (آزودیکربونامید) (0و1%) است. تنها برای قطر قالب mm 25 وجود خنککار اصطکاکی نیز به متغیرهای مستقل افزوده شده است. متغیرهای وابسته استحکام، هزینه (برواحد حجم)، چگالی، استحکام ویژه و استحکام ویژه به هزینه هستند که تاثیرات متغیرهای مستقل بر روی آنها بصورت تجربی و نظری بررسی شده است. برای طراحی آزمایش از روش رویه سطح پاسخ central composite design (ccd) استفاده شده است. برای بیان ارتباط بین متغیرهای مستقل و وابسته بصورت مدل ریاضی از نرم افزار design-expert 8.0.1 استفاده شده است. نمونه های مناسب تولید شده تحت آزمون های مکانیکی خمش و آزمون فیزیکی چگالی قرار گرفتند. با استفاده از این فناوری چگالی و استحکام ویژه به هزینه برای wpcf نسبت به wpc به ترتیب حداکثر 19% و حداکثر 18% کاهش یافته است. استحکام ویژه wpcf نسبت به wpc حداکثر 21% افزایش یافته است.

در این رساله دکتری به بررسی ناپایداری های جریان به وجود آمده در تولید قطعات اکسترودی کامپوزیت چوب-پلاستیک پرداخته شده است. ناپایداری های جریان موجب تولید قطعات با کیفیت سطح نامناسب و نیز کاهش سرعت تولید می شود و مشکلاتی را برای تولید قطعات اکسترودی بوجود می آورد. برای انجام این بررسی از دو نوع پلی پروپیلن و یک نوع پلی اتیلن سنگین برای ساخت ترکیباتی از این کامپوزیت استفاده شد و با انتخاب مقاطع بزرگ پروفیل دایروی، روند تحقیق به مقیاس کار تولید واقعی نزدیک تر گردید. تعداد زیادی نمونه به کمک طراحی آزمایش تولید شده و آزمون های مختلفی در هنگام تولید و پس از تولید روی قطعات انجام گردید. متغیرهای فرآیند اکستروژن شامل درصد چوب، سرعت ماردون، دمای مذاب، قطر دای، نسبت طول دنباله به قطر دای و شاخص جریان پذیری پلیمر بوده و اندازه گیری ها شامل فشار دای و سرعت خروج مواد و آزمون ها شامل زبری سطح قطعات، میزان جذب آب و همچنین dsc (گرماسنجی تفاضلی) و رئولوژی بودند. در ادامه اثر هرکدام از متغیرهای مستقل فرآیند بر روی پارامتر مورد نظر بررسی گردید. با استفاده از برخی از روابط تئوری، پیش بینی فشار دای و نیز تنش برشی روی دیواره بدست آمد که برای پیش بینی کیفیت سطح به عنوان معیاری از ناپایداری جریان استفاده می شود. نتیجه کلی بدست آمده از این بررسی ها این است که در تنش های برشی بزرگ تر از یک مقدار مشخص (در اینجا 0.3 مگا پاسکال) روی دیواره، قطعه خروجی با کیفیت سطح کاملا مطلوب بدست می آید. برای بررسی صحت فرضیه های ارائه شده برای مقاطع دایروی، از یک دای با مقطع مستطیل شکل استفاده شد و به کمک طراحی آزمایش جداگانه، پروفیل هایی تولید و آزمون های کیفیت سطح بر روی قطعات انجام گردید. نتایجی که برای دای با مقطع مستطیلی بدست آمد کاملا با نتایج دای های دایروی همخوانی داشت. پس از انجام همه آزمون ها و بررسی های تئوری مشخص گردید که در تنش برشی روی دیواره بالاتر از 0.3 مگا پاسکال پروفیل های با کیفیت سطح کاملا مطلوب قابل تولید هستند.

با توجه به گسترش روزافزون و افزایش کابرد کامپوزیت چوب پلاستیک، امروزه این کامپوزیت به عنوان یک ماده صنعتی پرکاربرد مورد توجه قرار دارد. لذا شناخت بیشتر خصوصیات این ماده و پارامترهای موثر در فرآیندهای تولیدی آن از اهمیت بالایی برخوردار است. از جمله این فرآیندها می توان به اکستروژن این کامپوزیت اشاره نمود که بیشترین سهم را در تولید به خود اختصاص داده است. با توجه به خصوصیت ویسکوالاستیک کامپوزیت چوب پلاستیک و تمایل بالای صنعت در استفاده از درصدهای بالای چوب در این کامپوزیت، جریان آن در داخل دای اکستروژن با شرایط خاص و ویژه ای همراه است که شناخت این شرایط و مطالعه دقیق آن، کمک شایانی در طراحی ساده تر و مناسب تر دای اکستروژن و دستگاه اکسترودر و سایر تجهیزات و قطعات مورد استفاده خواهد داشت. در این تحقیق تلاش برای دستیابی به معادله قانونمند مناسب برای بیان جریان این کامپوزیت در داخل دای اکستروژن تحت شرایط مختلف تولیدی و موادی، با استفاده از آزمایش های تجربی انجام شده و در ادامه تاثیر پارامترهایی از قبیل فشار، دما، درصد چوب، دور دستگاه، قطر، نسبت طول دنباله به قطر دای و نوع ماتریس بر روی برخی خواص فیزیکی و مکانیکی ماده تولید شده مورد بررسی قرار گرفته است. پلیمرهای انتخابی شامل دو نوع پلی پروپیلن و یک نوع پلی اتیلن سنگین بوده که پرکاربردترین انواع پلیمر در ساخت این کامپوزیت می باشند. به منظور کاربردی تر شدن نتایج کار پژوهشی، ابعاد مقاطع پروفیل های اکسترودی بزرگ در نظر گرفته شد به طوری که نزدیک به تولید صنعتی باشند. با استفاده از اطلاعات بدست آمده از آزمایش های عملی، تطابق برخی روابط تئوری مورد بررسی قرار گرفته و معادله سیال بینگهام به عنوان رابطه مناسب با رفتار این کامپوزیت معین گردید. با استفاده از این رابطه میزان ویسکوزیته و تنش تسلیم در جریان این کامپوزیت حاوی ماتریس های مختلف پلیمری و درصدهای مختلف چوب تحت شرایط مختلف تولید محاسبه گردید. در نهایت با مقایسه این نتایج عملی با نتایج بدست آمده از برخی آزمون های رئومتری روند مشابهی بین آنها مشاهده شده و مشخص گردید آزمون روبش فرکانس از صحت نتایج بالاتری نسبت به سایر آزمون های رئومتری (در رئومتر چرخشی) برای بیان رفتار ماده برخوردار است.

امروزه کامپوزیت های ذره ای کاربردهای گسترده ای در صنایع مختلف یافته اند. در رساله حاضر کامپوزیت چوب پلاستیک به عنوان نمونه ای از کامپوزیت ذره ای مورد بررسی قرار گرفته است. آزمایش های تجربی انجام گرفته بر روی کامپوزیت های چوب پلاستیک در دماهای مختلف، نشان داد که مکانیزم شکست غالب در کامپوزیت های چوب پلاستیک بدون حضور عامل جفت کننده در دمای محیط، جدایش بوده است. اگرچه، مکانیزم شکست این کامپوزیت ها در دماهای زیر صفر، از جدایش سطح مشترک به شکست ذره چوب تغییر می یابد. به علاوه میزان اثربخشی عامل جفت کننده (مالئیک آنیدرید) در کامپوزیت چوب پلاستیک با کاهش دما، کاهش می یابد.تعیین پارامترهای چسبندگی سطح مشترک چوب-پلاستیک و مشخص کردن موقعیت شروع جدایش و مسیر رشد آسیب در کامپوزیت چوب پلاستیک با ذرات دارای اشکال نامنظم چوب، هدف اصلی این رساله بوده است. به منظور شبیه سازی شروع و رشد آسیب در این کامپوزیت ها، مدل ناحیه چسبنده با استفاده از تحلیل المان محدود بکارگرفته شد. روش حل معکوس برای شناسایی پارامترهای تئوری ناحیه چسبنده سطح مشترک ذره و ماتریس، مورد استفاده قرار گرفت. برای رسیدن به این هدف، روش بهینه سازی نلدر-مید به کار گرفته شد، بدین ترتیب که پارامترهای سطح مشترک، با کمینه سازی تفاضل داده های نمودار نیرو-جدایش تجربی و شبیه سازی شده تعیین گردیدند. از روش ارتباط تصاویر دیجیتال، به منظور ثبت میزان جدایش سطح مشترک در آزمایش های تجربی استفاده شد. تأثیر قابل توجه زاویه قرارگیری الیاف تشکیل دهنده ذره چوب نسبت به سطح مشترک چوب-پلاستیک، در پارامترهای سطح مشترک بررسی شد و مشخص گردید که زاویه ای بحرانی برای تغییر مکانیزم از جدایش سطح مشترک به شکست ذرات چوب وجود دارد. دوازده پارامتر مدل ناحیه چسبنده برای راستاهای طولی و عرضی الیاف چوب و مودهای مختلف شکست، بدست آمد. استحکام چسبندگی نمونه های طولی مود i و مودii ، به ترتیب 5/1 و 3 برابر استحکام چسبندگی نمونه های عرضی مود i و مودii می باشد. به منظور پیش بینی شروع و رشد آسیب، مدلی با هندسه واقعی از کامپوزیت چوب پلاستیک دارای اشکال نامنظم ایجاد شد و پارامترهای سطح مشترک بدست آمده در آن جایگذاری گردید. مطابقت خوب نتایج شبیه سازی آسیب با نتایج تجربی، تأییدی بر صحت و دقت پارامترهای چسبندگی بدست آمده می باشد.

در این پایان‏نامه به تولید و بررسی خواص فیزیکی مکانیکی فوم کامپوزیت چوب-پی‏وی‏سی تقویت شده با الیاف پیوسته‏ی شیشه در فرایند اکستروژن پرداخته شده است. جرم حجمی بالا (و در نتیجه هزینه‏ی تمام شده‏ی محصول) و استحکام نسبی پایین همواره محدودیتی در گسترش کاربرد این کامپوزیت‏ها بوده است. هدف از این تحقیق بررسی امکان‏پذیری افزایش استحکام این کامپوزیت‏ها هم‏زمان با کاهش وزن می‏باشد. متغیرهای این تحقیق عبارتند از تعداد روینگ‏های شیشه‏ی آغشته شده (0،2،4)، شکل پروفیل (i-شکل و مستطیلی) و وجود یا عدم وجود عامل فوم‏زا. بررسی خواص فیزیکی و مکانیکی کامپوزیت‏های اکسترود شده از طریق آزمون‏های خمش (برای بررسی استحکام خمشی)، چگالی (برای محاسبه‏ی میزان کاهش وزن) و آزمایش میکروسکوپ روبشی الکترونی (برای مشاهده‏ی ساختار سلولی) صورت گرفته است. مطابق نتایج بدست آمده بیشینه‏ی کاهش چگالی مشاهده شده از طریق فوم شدن 17% می‏باشد که موجب کاهش چشمگیر استحکام خمشی (45%-30%) گردیده است. استفاده از الیاف پیوسته باعث افزایش استحکام خمشی نمونه‏های فوم نشده به میزان 29% و 58% به ترتیب برای مقاطع i-شکل و مستطیلی گردیده است. نکته‏ی حایز اهمیت تأثیر بسزای الیاف شیشه در افزایش استحکام خمشی نمونه‏های فوم شده می‏باشد. با این توضیح که میزان افزایش مشاهده شده برای نمونه های فوم شده در اثر تقویت با الیاف به مقدار 45% و 87% به ترتیب برای نمونه های i-شکل و مستطیلی می‏باشد. لذا فوم شدن نمونه‏ها هیچ اثر مخربی بر تقویت‏بخشی الیاف نداشته است. مقادیر استحکام خمشی ویژه بیانگر مقدار یکسان برای نمونه‏های i-شکل فوم شده‏ی تقویت شده نسبت به نمونه‏ی فوم نشده‏ی بدون الیاف می‏باشد. با این وجود در مقطع مستطیلی، نمونه‏ی فوم شده‏ی تقویت شده نسبت به نمونه‏ی فوم نشده‏ی بدون الیاف 36% افزایش استحکام خمشی ویژه داشته است. عدم بروز شکست ناگهانی و افزایش چقرمگی خمشی در بیشتر نمونه‏های تقویت شده از دیگر نتایج بدست آمده می‏باشد. همچنین نتایج تجربی به دست آمده تطابق قابل قبولی با نتایج حاصل از تحلیل عددی نرم‏افزار آباکوس داشته است.

در این پژوهش کنترل شکل ورق کامپوزیتی به وسیله‏ی مواد هوشمند مورد بررسی قرار می‏گیرد. کنترل شکل در سازه‏های مورفینگ می‏تواند بهبود عملکرد را در عین کاهش وزن به همراه داشته باشد. در بین مواد هوشمند نیز آلیاژ حافظه دار به علت ایجاد تنش و کرنش بالا به عنوان عملگر استفاده شده است. هدف از این پایان‏نامه دستیابی به تعدادی از شکل های سازه‏ای در ورق کامپوزیتی و کنترل آن با استفاده از چینش‏های مختلف سیم آلیاژ حافظه‏دار می‏باشد. این کار به دو روش تحلیل المان محدود و تجربی انجام شده است. سیم در سه چیدمان مختلف شامل وسط، کنار و هر دو هم‏زمان مورد بررسی قرار گرفته است. سیم آلیاژ حافظه دار در فاصله 1 سانتی‏متری از سطح ورق کامپوزیتی شیشه-اپوکسی با ابعاد 48/0 × 200 × 200 میلی‏متری از پین‏های فاصله‏دهنده عبور داده شد. این فاصله بر اساس تنش بیشینه قابل تحمل سیم تعیین شده به گونه‏ای که بیشترین تغییر شکل را در ورق کامپوزیتی ایجاد نماید. در بخش تحلیل عددی مدل‏سازی بر اساس رفتار نهایی سیم آلیاژ حافظه‏دار و کرنش بازیابی بیشینه انجام گرفته است. در این مدل به علت آزاد بودن سیم در داخل پین‏ها، تماس بین سیم و پین‏های فاصله‏دهنده بدون اصطکاک مدل شده است. در بخش تجربی پیش از بکارگیری سیم، ابتدا سیم آلیاژ حافظه دار آموزش می‏بیند. پس از تحریک سیم با منبع تغذیه و ایجاد تغییر شکل نهایی در ورق، میزان تغییر شکل‏ها در راستای قائم به کمک حسگر لیزری اندازه گیری شده است. پس از قطع جریان ورق به وضعیت اولیه خود بازمی‏گردد. با توجه به تغییر شکل‏های متقارن ایجاد شده، چینش‏های مشابه می‏توانند برای دستیابی به شکل‏های متقارن به کار روند. برای صحت سنجی شبیه‏سازی‏های انجام شده، مقایسه نتایج تجربی و تحلیل عددی انجام شد. نتایج حاصل تطابق خوبی را با یکدیگر نشان می‏دهد. در انتها سه رابطه تجربی برای پیش‏بینی کرنش بازیابی بیشینه سیم در انحنا مشخص پیشنهاد شد.

در این پایان نامه، استحکام بخشی کامپوزیت های چوب پلاستیک توسط الیاف ممتد در فرآیند قالبگیری تزریقی بررسی شده است. همچنین پس از تولید کامپوزیت تقویت شده با الیاف ممتد تک جهته و متقارن، به بررسی تاثیر پیش¬تنیدگی الیاف در خواص مکانیکی کامپوزیت پرداخته شد. ایجاد پیش¬تنیدگی در الیاف ممتد منجر به کاهش تنشهای پسماند حرارتی در ماتریس و همچنین کاهش انحراف الیاف ممتد در حین فرایند تولید شده، لذا خواص مکانیکی کامپوزیت¬های تقویت شده با الیاف ممتد را بهبود می¬بخشد. جهت تولید کامپوزیت¬های هیبریدی پیش¬تنیده، قالب تزریقی به همراه سیستم کشش مکانیکی الیاف ممتد طراحی و ساخته شد. برای انجام این تحقیق از پلی اتیلن با چگالی بالا به عنوان پلیمر چوب پلاستیک و الیاف شیشه نوع e به عنوان تقویت کننده استفاده شد. طراحی آزمایش به صورت فاکتوریل کامل انجام شده و 30 حالت مختلف بررسی شده است. متغیرهای فرآیند شامل 3 حالت درصد وزنی ذرات چوب (10-20-30) و همچنین 10 حالت نیروی پیش¬کشیدگی الیاف ممتد (0-20-40-60-80-100-120-140-160-180-200 نیوتن) بوده اند. برای ارزیابی خواص مکانیکی کامپوزیت¬های تزریق شده از آزمونهای کشش و خمش استفاده شده است. در تمام آزمایشات اولیه، بیروی ریختگی مذاب از اطراف الیاف ممتد شیشه به وضوح دیده شد. جهت رفع این مشکل، فرآیند تزریق به صورت سه مرحله¬ای انجام شد. مقطع برش خورده از محصول نهایی گویای موقعیت دقیق الیاف ممتد در قطعه تزریقی، علیرغم فشار بالای فرایند تزریق بود. نتایج آزمون کشش نشان داد که وجود الیاف ممتد شیشه باعث افزایش بالای 60 درصدی در مقدار استحکام کششی و حدود 50 درصدی در مدول کششی شده است. البته ایجاد پیش¬تنیدگی بر اساس پارامترهای متغیر مفروض در این تحقیق، تاثیری در خواص کششی کامپوزیت تقویت شده نداشت. ایجاد پیش¬تنیدگی 200 نیوتنی، در کامپوزیت¬های 10% وزنی چوب تاثیری در مدول خمشی نداشته، ولی در کامپوزیت¬های 30% وزنی چوب باعث افزایش تقریبا 13 درصدی در مقدار مدول خمشی شد. همچنین هیچ افزایشی در استحکام خمشی کامپوزیت در اثر ایجاد پیش¬تنیدگی در الیاف، مشاهده نشد. البته وجود الیاف ممتد در داخل قطعات تزریقی، مانع شکست ناگهانی چوب پلاستیک در خمش شد. در انتها به منظور تحلیل پیش¬تنیدگی در چوب پلاستیک، آزمون راحتی تنش بر روی چوب پلاستیک 20% وزنی چوب انجام شد. بر اساس نتایج تجربی و تحلیل تئوری صورت گرفته، حدود 6 ساعت پس از تزریق قطعات پیش¬تنیده، تنش فشاری ایجاد شده در ماتریس چوب پلاستیکی به صفر میل کرده است. بنابراین خواص ویسکوالاستیک چوب پلاستیک¬های تزریقی، مهمترین دلیل برای عدم تاثیر پیش¬تنیدگی در خواص مکانیکی کامپوزیت بوده است.

در این تحقیق روشی برای ارتقای استحکام کامپوزیت‏های چوب پلاستیک تولید شده به روش اکستروژن معرفی می‏شود. در این روش از روینگ پیوسته‏ شیشه همزمان در فرایند اکستروژن برای تقویت زمینه چوب پلاستیک استفاده می‏شود. ذرات چوب در قطعات چوب پلاستیک به منظور کاهش هزینه‏ استفاده می‏شوند، که در عین حال سبب کاهش چشم‏گیر استحکام می‏گردند (هرچند سفتی را افزایش می‏دهند). به همین دلیل استفاده از این قطعات در برخی کاربردهای ساختاری با محدودیت مواجه است. در این تحقیق تجربی، از الیاف پیوسته تقویت‏کننده، همزمان در تولید اکستروژن کامپوزیت‏های چوب پلاستیک استفاده شده است. نوآوری این پایان‏نامه در طراحی دای مدولار تولید پروفیل‏های مختلف و روش استحکام‏بخشی با استفاده از روینگ های شیشه ممتد در داخل کامپوزیت چوب پلاستیک می باشد. دای مدولار مناسب برای تولید پروفیل‏های i، u و مستطیلی شکل طراحی و ساخته شد و سپس موقعیت‏دهی الیاف به داخل دای انجام گردید. متغیرهای این تحقیق عبارتند از: درصد وزنی چوب (50-60)، تعداد روینگ‏های شیشه (0-2-4) و نوع پروفیل (i-u-مستطیلی). به استثنای کامپوزیت‏های 50 درصد وزنی چوب در بقیه حالات کامپوزیت‏ مطلوب تولید نشد. برای ارزیابی خواص مکانیکی کامپوزیت های اکسترود شده از آزمون خمش استفاده شده است. بیشترین بهبود در استحکام خمشی نمونه i شکل 23 %، نمونه u شکل 33 % و برای نمونه مستطیلی شکل 58 % بدست آمد. همچنین نتایج بدست آمده از شبیه‏سازی عددی برای نمونه‏های i شکل تقویت شده و تقویت نشده در نرم‏افزار آباکوس، تطابق قابل قبولی با نتایج تجربی داشته است. علاوه بر این شکست ناگهانی در بیشتر نمونه‏های تقویت شده مشاهده نشد.

در سال های اخیر توجه به ورق های کامپوزیتی موج دار به دلیل نسبت جرم به سفتی پایین، خاصیت جذب انرژی بالا و نسبت سفتی های کششی و خمشی عرضی به طولی بسیار بالای آن ها جهت استفاده در پوسته های انعطاف پذیر موسوم به پوسته های مورفینگ افزایش یافته است. از چالش های مهم در استفاده از ورق های کامپوزیتی موج دار، ساخت قطعات با خواص مکانیکی بالا، کیفیت مطلوب، دقت ابعادی و هندسی قابل قبول و در عین حال ارزان قیمت است. در این پایان نامه فرآیند مکشی یا قالب گیری انتقالی رزین به کمک خلاء به عنوان جایگزینی برای فرآیند های موجود به خصوص فرآیند لایه گذاری دستی در ساخت ورق های کامپوزیتی موج دار جهت استفاده در پوسته های مورفینگ استفاده شده است. به دلیل هندسه ی خاص ورق های کامپوزیتی موج دار و وجود فرورفتگی ها، برآمدگی ها و گوشه های زاویه دار در آن ها، حرکت رزین در این ورق ها دشوار می باشد که با بررسی و بهینه سازی پارامترهای موثر در فرآیند مکشی، شرایط بهینه برای این کار مشخص گردید. ابتدا نمونه هایی با فرآیند لایه گذاری دستی ساخته شد. سپس برای بهبود خواص مکانیکی نمونه ها از فرآیند مکشی برای ساخت استفاده گردید که با توجه به شکل هندسی ورق های کامپوزیتی موج دار به عنوان روش اول، رزین در جهت موج به داخل قالب کشیده شد که باعث در تله افتادن رزین در فرورفتگی ها و نامطلوب شدن شکل هندسی موج گردید. در راهکار دوم از مکش رزین در جهت عرضی موج استفاده شد که نمونه های اولیه به دلیل اینکه رزین از روی برآمدگی ها به داخل فرورفتگی ها ریخته و تمایل به حرکت در فرورفتگی ها بیشتر بود، معیوب شدند. برای رفع این مشکل در روشی ابتکاری از لایه توزیع چند تکه استفاده شد که این کار باعث بهبود کیفیت و خواص نهایی نمونه ها گردید و به عنوان راهکار نهایی انتخاب شد. برای مشخص کردن میزان افزایش خواص مکانیکی نمونه های مکشی نسبت به نمونه های دستی آزمون کشش، آزمون خمش و آزمون تعیین درصد حجمی حباب و الیاف انجام شد. سپس با استفاده از روابط تحلیلی موجود و شبیه سازی در نرم افزار اجزای محدود abaqus تأثیر پارامترهای هندسی موج بر سفتی های کششی و خمشی در جهات طولی و عرضی مورد بررسی قرار گرفته و با هم مقایسه شده اند. همچنین نتایج تجربی نیز با نتایج تحلیلی مورد مقایسه قرار گرفته اند. نتایج به دست آمده نشان دهنده آن است که مکش رزین در جهت عرضی موج ها و استفاده از لایه توزیع چند تکه باعث بالا رفتن کیفیت سطح، یکنواختی ضخامت، افزایش سرعت ساخت، بهبود شکل هندسی موج و همچنین کاهش درصد حجمی حباب و افزایش درصد حجمی الیاف نسبت به مکش رزین در جهت طول موج و فرآیند لایه گذاری دستی می شود. خواص مکانیکی قطعات ساخته شده توسط فرآیند مکشی در جهت عرضی موج ها، بالاتر از قطعات مشابه ساخته شده با فرآیند لایه گذاری دستی می باشد به طوری که در آن ها درصد حجمی الیاف، سفتی های کششی و خمشی، نیروی قابل تحمل و میزان تغییر شکل نهایی افزایش و درصد حجمی حباب کاهش پیدا کردند. همچنین نتایج به دست آمده از روابط تحلیلی و اجزای محدود با درصد خطای قابل قبولی با نتایج تجربی مطابقت داشته و توانایی پیش بینی سفتی های کامپوزیت های موج دار را دارا می باشند.

در پایان نامه حاضر، روش آشکارسازی مستقیم، به منظور بررسی کیفی و کمی جریان در حین پرشدن حفره های یک قالب تزریق پلاستیک در فرآیند قالبگیری تزریقی به کمک گاز به کار گرفته شده است. در قالبگیری تزریقی به کمک گاز برای قالبهای چند حفره ای، پر شدن حفره ها به طور یکنواخت یک مسئله و محدودیت می باشد و باعث حالت غیر تعادلی(unbalanced) در قالب می شود. با در نظر گرفتن اینکه نرم افزار ها قدرت و دقت کافی را در تحلیل مناسب فرآیند ندارند، محققان همواره به دنبال رویت پدیده و درک آنها می باشند تا ابهامات موجود را با آشکارسازی رفع نمایند. یک سامانه کامل آشکارسازی و مشاهده فرآیند پس از تزریق گاز به درون راهگاه اصلی در قالب چند حفره ای، و ورود گاز به درون حفره ها و بررسی رفتار مذاب پلیمری پیاده سازی شد. همچنین در این تحقیق اثر پارامترهای فرآیندی بر پهنای کانال گاز ایجاد شده و طول نفوذ گاز و همچنین حجم خالی شدن حفره ها به صورت تجربی مورد مطالعه قرار گرفت. پارامترهای مورد مطالعه در این پایان نامه فشار گاز تزریقی، زمان تاخیر تزریق گاز، مدت زمان نگهداری فشارگاز و دمای پلیمر به عنوان پارامترهای متغیر، و فشار تزریق پلیمر و زمان تزریق پلیمر و دمای قالب به عنوان پارامترهای ثابت در نظر گرفته شده است. قالب مورد نیاز به صورت دو حفره ای طراحی و ساخته شد. روش آزمایش فاکتوریال کامل برای طراحی سطوح آزمایش مورد استفاده قرار گرفت. همچنین از روش تزریق ناقص پلیمر در حفره ها با ماده پلیمری بی شکل پلی استایرن(مناسب جهت تصویر برداری جریان گاز) استفاده شد. تصاویر بدست آمده از آزمایش ها به طور واضح نحوه جریان مذاب پلیمری و نحوه پرشدن حفره ها را نشان می دهد. با استخراج نتایج کمی از تصاویر، پارامترهای موثر در فرآیند مورد شناسایی قرار گرفتند. نتایج آزمایش ها نشان داد که بیشترین عرض کانال گاز و حجم حفره ها مربوط به فشار گاز تزریقی بهینه (35 بار) و کمترین زمان تاخیر (1ثانیه) است. همچنین کمترین دمای پلیمر(200 درجه سانتیگراد) و نیز زمان نگهداری 4 ثانیه برای دستیابی به بیشترین عرض کانال گاز ضروری است. در بین پارامترهای مورد مطالعه زمان تاخیر تزریق گاز و فشار گاز بیشترین اثر را در پهنای کانال گاز و حجم حفره ها دارند. همچنین زمان نگهداری فشار گاز کمترین تاثیر را نسبت به سایر پارامترها دارد. از دیگر نتایجی که از این تحقیق بدست آمد این است که در قالبهای چند حفره¬ای نامتعادل، فشار گاز تزریقی نمی تواند سبب ایجاد تعادل در قالب شود ولی سبب برطرف کردن عیب اعوجاج قطعه شد

یکی از مرسوم ترین روشهای تولید قطعات کامپوزیتی پالتروژن است. هرچند این روش اغلب برای تولید کامپوزیت های بر پایه پلیمرهای گرما سخت مرسوم تر است، اما پلیمرهای گرماسخت برای محیط زیست زیان-آور است و مدت زمان زیادی در محیط باقی می¬ماند. برای بهبود اثرات زیست محیطی، در این پایان نامه به بررسی تولید محصولات لوله¬ای با الیاف طبیعی جوت و پلاستیک گرمانرم طبیعی نشاسته پرداخته شده است و سپس محصولات تولید شده با محصولات کامپوزیتی تولید شده بر پایه پلیمر پلاستیک گرمانرم پلی اتیلن با چگالی بالا مقایسه شده است. یکی از مشکلات استفاده از الیاف جوت آغشته سازی آن است زیرا رشته¬های الیاف در یک زاویه¬ای به هم بافته شده¬اند که اجازه¬ی نفوذ پلاستیک بین این رشته¬ها و آغشته سازی مناسب را نمی¬دهد .از طرف دیگر استحکام الیاف جوت کم می باشد. در این پژوهش ابتدا الیاف جوت با قالب مخصوص اکستروژن با مذاب پلاستیک آغشته و پیش آغشته مفتولی تهیه می¬شود. سپس این پیش¬آغشته¬ها در کنار هم با استفاده از قالب لوله¬ای پالتروژن به محصول لوله¬ای تبدیل شد. برای تولید پیش¬آغشته¬های مفتولی از الیاف جوت یک رشته، دو رشته و سه رشته استفاده شده است تا تاثیر افزایش الیاف بر روی خواص مکانیکی بررسی شود.میزان کاهش استحکام از سه لایه به تک لایه¬ی آغشته شده 66% می¬باشد. همچنین الیاف سه لایه جوت درون قالب مخصوص اکستروژن از روی یک پین، سه پین و بدون پین عبور داده شد و نشان داده شد که با عبور از روی پین، استحکام کششی 19% کاهش ولی مدول الاستیسیته به میزان 40% افزایش یافته است. برای بدست آوردن استحکام بیشتر در محصولات لوله¬ای از پیش¬آغشته¬های سه لایه¬ای با استحکام بیشتراستفاده شد. در تولید محصول لوله¬ای از تعداد پیش¬آغشته¬های 18، 20 و 22 و از دو سرعت کشنده پالتروژنی متفاوت استفاده شده است.این نتیجه حاصل شد که با افزایش تعداد پیش¬آغشته¬ها در محصول لوله¬ای استحکام کششی22% و استحکام خمشی62% افزایش یافته است. با افزایش سرعت کشنده استحکام نمونه¬ها کاهش یافته است. نتایج به دست آمده با قانون مخلوط ها مقایسه شد و با این قانون مطابقت داشت.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

یک دستگاه روغن کشی به روش اکستروژن سرد برای استحصال روغن سویا طراحی و ساخته شده است ، که یکی از سه روش مهم برای استحصال روغن می باشد. این دستگاه براساس نرخ تغذیه 10 تن در روز و برای کار در حداکثر فشار 30 مگاپاسکال طراحی گردیده است . طراحی دستگاه شامل قسمتهای گوناگونی از قبیل: طراحی سیلندر، ماردونه، دای و متعقات ، و چاقوها می باشد. تمام قطعات طراحی شده به روشهای مختلف ، ساخته شده و نصب گردیدند. دستگاه پس از نصب ، راه اندازی شده و آزمایشهای مختلفی براساس پارامترهای قابل تغییر در روغن کشی، انجام داده شد. در آزمایشهای انجام شده بر روی دانه روغنی سویا، حداکثر 14 درصد روغن استحصال گردید که درصد بسیار خوب و قابل قبولی می باشد. در این آزمایشها تاثیر دور ماردونه، قطر دای، و فاصله بین دای از سر ماردون(که معرف فشار وارد بر دانه ها می باشد) بر نرخ خروجی دانه و درصد روغن استحصالی مورد بررسی قرار گرفت . نتایج حاصله نشان می دهد که افزایش قطر دای و افزایش دور، باعث افزایش نرخ خروجی کنجاله و کاهش قطر دای و افزایش دور، باعث افزایش درصد روغن استحصالی می شود. کاهش فاصله بین دای و سرماردون، باعث افزایش درصد روغن شده و لیکن سبب کاهش نرخ خروجی کنجاله می گردد. به لحاظ قابلیتهای تغییر فشار روی دانه ها، تغییر قطر سوراخ خروجی کنجاله و تغییر دور دستگاه، می توان دستگاه را برای روغنکشی از دانه های روغنی دیگر مثل کنجد، پنبه دانه، کلزا و کرچک بکار برد. از مزایای دستگاه می توان به هزینه ساخت و پایین و قابل استفاده بودن در مزارع و کارگاههای کوچک اشاره کرد.

ریخته گری مداوم و نیمه مداوم یکی از روشهای جدید در تولید آلیاژهای فلزی است که امروزه در وقت و هزینه، صرفه جویی کرده است. ضمن آنکه در ارتقای کیفیت محصولات ریخته گری نقش بسیار مهمی ایفا کرده است. هدف از انجام این تحقیق، ساخت دستگاه ریخته گری نیمه مداوم در ابعاد آزمایشگاهی برای تولید میلگرد برنجی و بررسی مشکلات ساخت چینی دستگاههایی در اندازه صنعتی می باشد. برای ساخت این دستگاه پس از بررسی کلیه روشها و با توجه به امکانات موجود در کشور روش ریخته گری عمودی انتخاب گردید. پس از ساخت قطعات و مونتاژ آنها، دستگاه ساخته شده مورد آزمایش قرار گرفت و محصول به دست آمده از این ماشین تحت آزمایشات کشش و متالوگرافی قرار گرفت.

کامپوزیت پلی پروپیلن و الیاف چوبی با دارا بودن قابلیت عملایت ترموفرمینگ و تزریق، به ویژه در صنایع اتومبیل سازی دنیا یک محصول شناخته شده و پرمصرف است. در این تحقیق به طور نیمه صنعتی و با استفاده از اکسترو در دو ماردونه، به منظور یکنواختی و اختلاط بهتر، محصول به صورت دانه گونه و ورقه، به دست آمد. همچنین امکان ساخت فوم از پلی پروپیلن و کامپوزیت، با استفاده از مواد شیمیایی حباب زا بررسی شد. روش طراحی آزمایش تاگوچی برای بهینه کردن پارامتر های تولیدی استفاده شد. نتایج آزمایشها نشان داد که با افزودن الیاف چوبی مدول الاستیسیته افزایش یافته در حالی که استحکام ضربه، چقرمگی، درصد ازدیاد طول، فوم پذیری و اندازه حفره های فوم کاهش می یابد. نتایج ناشن می دهد که استحکام کششی کامپوزیت بدون سازگار کننده کاهش می یابد؛ حال آن که با استفاده از پلی پروپیلن اصلاح شده با انیدرید مالئیک، به عنوان سازگار کننده، استحکام کششی کامپوزیت نسبت به پلی پروپیلن خاص 18% افزایش یافته، ضمن این که مدول الاستیسیته، چقرمگی و درصد ازدیاد طول را بهبود می دهد. همچنین خواص مکانیکی محصول به پارامترهایی از قبیل میزان الیاف، اندازه الیاف، و میزان مواد واسطه وابسته است.

فرآیند تزریق پلاستیک به کمک گاز یا بطور اختصار گیم ، یک نوآوری در فرایند تزریق قطعات پلاستیکی می باشد. در این فرآیند ، ابتدا قالب بطور ناقص از رزین مذاب پر می شود و در ادامه گاز خنثی(عموما نیتروژن) از درون نازل تزریق گاز به داخل رزین تزریق شده و با حرکت گاز درداخل قسمتهای گرم مذاب و در نتیجه راندن رزین به قسمتهای خالی حفره ، قطعه نهایی شکل می گیرد.