محمود مهرداد شکریه
تهران، دانشگاه علم و صنعت ایران، دانشکده مهندسی مکانیک، قطب علمی مکانیک جامدات تجربی و دینامیک،آزمایشگاه تحقیقاتی کامپوزیت، صندوق پستی 13114-16846
[ 1 ] - ساخت و شناسایی یک بتن پلیمری و تخمین استحکام فشاری با استفاده از مدل میکرومکانیکی دوفازی
بتن پلیمری در مقایسه با بتنهای متداول دارای خواص مکانیکی شایان توجهی است، اگرچه قیمت آن به مراتب نسبت به بتن های سیمانی بیشتر است. با توجه به خواص خوب مکانیکی بتن پلیمری، با کاهش هزینههای ساخت، میتوان استفاده از این نوع بتن را افزایش داد. در این مطالعه، ترکیب جدیدی برای بهبود خواص و کاهش هزینه ساخت بتن پلیمری ارائه شده است. بدین منظور به جای استفاده معمول از سنگ دانههای ریز و درشت تفکی...
[ 2 ] - بررسی تجربی رفتار خستگی رزین اپوکسی تحت کنترل بار و جا به جایی
در این پژوهش، ابتدا در شرایط ایستا، خواص مکانیکی رزین اپوکسی شامل مدولهای کششی و خمشی و استحکام های کششی و خمشی مطالعه شد. سپس در دمای محیط، رفتار خستگی در شرایط کشش-کشش برای بسامدهای مختلف 2، 3 و 5Hz مطالعه شد. در ادامه، رزین اپوکسی در شرایط بارگذاری خستگی خمشی با کنترل جابهجایی قرار گرفت و عمر خستگی آن بررسی شد. نتایج نشان میدهد، برای رزین بررسی شده در این پژوهش، مدول کششی برابربا 2.5GP...
[ 3 ] - روش جدید برای پیشبینی شیوه ترکیبی اول و دوم چقرمگی شکست در کامپوزیتهای لایهای
شیوه ترکیبی اول و دوم شکست از عمدهترین شیوه های جدایش لایه ای در کامپوزیتهای لایهای است. سرعت رهایی انرژی کرنشی بحرانی به عنوان معیاری برای پیشبینی شروع جدایش لایههای نمونهها به کار میرود. در این پژوهش، رابطهای بین چقرمگی شکست تیرهای یک سرگیردار دولبه (DCB) و یک سرگیردار دولبه نامتقارن (ADCB) ارائه شده است. قطعات DCB و ADCB به ترتیب برای ایجاد مود اول و مود ترکیبی اول و دوم چقرمگ...
[ 4 ] - اثر تنش برشی بین لایه ای لبه آزاد بر تنش های پسماند کامپوزیت های پلیمری در روش سوراخ کاری مرکزی
[ 5 ] - طراحی و تحلیل صفحات ساندویچی به عنوان سازة اصلی نصب سلولهای خورشیدی ماهوارة مخابراتی
پنلهای خورشیدی در ماهواره جهت جذب انرژی خورشیدی برای تأمین توان مورد نیاز مأموریت استفاده میشوند. با توجه به اینکه عمر و نحوه انجام مأموریت ماهواره بستگی به تأمین انرژی آن دارد، بنابراین طراحی پنلها به عنوان منبع جذب انرژی بسیار حساس و قابل توجه میباشد. در این مقاله به طراحی و تحلیل پنلهای خورشیدی به عنوان سازه اصلی نصب سلولهای خورشیدی یک ماهواره مخابراتی پرداخته میشود. در این راستا سه...
[ 6 ] - کمانش صفحه کامپوزیتی ساخته شده از الیاف منحنی با تغییر خطی و غیرخطی جهت الیاف
در این تحقیق، تأثیر مسیر الیاف منحنی بر روی بهبود بار کمانش صفحه کامپوزیتی تحت فشار محوری و با در نظر گرفتن مسیرهای تغییر خطی و غیرخطی (مسیر شعاع انحناء ثابت) زاویه الیاف، بررسی شد. در مسیر تغییر خطی و غیر خطی، زاویه الیاف با مختصات نقاط واقع در صفحه به ترتیب به صورت خطی و غیرخطی تغییر میکند. در تحقیقات گذشته بر روی کمانش صفحات کامپوزیتی با الیاف منحنی، عمدتاً مسیرهای تغییر خطی زاویه الیاف بررس...
[ 7 ] - مدلی جدید برای همگنسازی مواد مرکب چندفازی با درصد حجمی بالای اشغالکننده
هدف این تحقیق بدست آوردن خواص مکانیکی مواد مرکب چند فازی با درصد حجمی بالای اشغالکننده میباشد. بدین منظور یک روش جدید برای همگنسازی کامپوزیتهای چندفازی ارایه گردیده است. روش همگنسازی ارائه شده در این مقاله بر پایه ترکیبی از مدل موری-تاناکا و مدل دیفرانسیلی توسعه یافته است. روش همگنسازی جدید با نام مدل MT-DS نامگذاری گردیده و شامل چهار مرحله میباشد. در مرحله اول، کرنش متوسط ایجاد شده د...
[ 8 ] - تعیین پارامترهای مدل ناحیه چسبناک در مود اول تیر دولبه یکسرگیردار کامپوزیتی با استفاده از روش معکوس
در این تحقیق، رشد تورق در مود اول چندلایههای کامپوزیتی پلیمری تکجهته با پلزنی الیاف بررسی شده است. بدین منظور، مدلسازی المان محدود رشد تورق در تیر دولبه یکسر گیردار با استفاده از مدل ناحیه چسبناک بر پایه مدلهای کشش- جدایش انجام شده است. در نمونههای DCB، نرخ رهایی انرژی کرنشی با افزایش طول تورق در حین رشد ترک افزایش مییابد و این باعث میشود تا مدلهای ساده کشش- جدایش، مانند دوخطی توانایی...
[ 9 ] - مدل دینامیکی ساختاری- مایکرومکانیکی برای پیشبینی رفتار برشی دینامیکی کامپوزیت شیشه/اپوکسی
بهدلیل کاربرد گسترده مواد پلیمری، لازم است مدلی ساختاری وابسته به نرخ کرنش برای پیشبینی رفتار مکانیکی وابسته به نرخ کرنش این دسته از مواد ارایه شود. در این تحقیق، ابتدا مدل ساختاری دینامیکی تعمیمیافته بر اساس نتایج آزمایشگاهی برای پلیمرهای مختلف ارایه میشود. بدین منظور نتایج آزمایشی پلیمرهای گرماسخت و گرمانرم مختلف استفاده و مدل فوق ارزیابی میشود. این مدل شامل سه بخش است، که بخش اول برا...
[ 10 ] - پیشبینی تحلیلی مود اول نرخ رهایی انرژی کرنشی در شروع رشد ترک در نانوکامپوزیتهای پلیمری
در این مقاله، اثر نانولولههای کربنی بر مقدار مود اول نرخ رهایی انرژی کرنشی در شروع رشد ترک در نانوکامپوزیتهای پایه اپوکسی بهصورت تحلیلی مطالعه شد. در این مدل تحلیلی، اثر وجود پدیده جدایش نانولولههای کربنی از رزین پیرامون آن در ناحیه نزدیک به نوک ترک بهعنوان یکی از عوامل افزایش نرخ رهایی انرژی کرنشی در نانوکامپوزیت نسبت به رزین خالص با استفاده از یک جزء حجمی معرف مطالعه شد. جز معرف حجمی مفر...
[ 11 ] - روش نانونفوذگری شبیهسازی شده برای تعیین مایکرو تنشپسماند یک لایه تکجهته کامپوزیتی
آزمون نفوذگری روشی است که از طریق بررسی رفتار ماده در پاسخ به عمل نفوذگری روی جسم به اطلاعاتی در مورد آن دست مییابد. از مهمترین اطلاعاتی که میتوان از این پاسخ گرفت، مدول الاستیسیته و همچنین تنشپسماند نهفته در جسم است. کامپوزیتها ترکیبی از دو یا چند ماده متفاوت هستند و تنشهای پسماند نیز به دلیل همین اختلاف و ناهمگونی ایجاد میشود. با توجه به اثرات مخربی که این نوع تنشها بر عملکرد سازههای...
[ 12 ] - تحلیل دقیق مایکرومکانیکی تنش در کامپوزیت تقویت شده با الیاف بلند تحت بارگذاری کششی یکنواخت
در این مقاله سعی بر این است که بر اساس یک روند نظاممند در حوزهی تئوری الاستیسیته، برای مسئلهی مقدار مرزی المان حجمی معرف کامپوزیت الیاف بلند تحت بارگذاری کشش یکنواخت، یک حل بستهی دقیق ارایه شود. برای این منظور المان حجمی معرف کامپوزیتهای الیاف بلند در نظر گرفته شد که متشکل از دو استوانهی هممرکز با استوانهی درونی از جنس الیاف و استوانهی بیرونی از جنس ماتریس است. بدین ترتیب مسئلهی مورد ...
[ 13 ] - مدلسازی آسیب پیشرونده در چندلایههای کامپوزیتی با در نظر گرفتن اثرات همزمان مکانیزمهای تخریب درون و برون لایهای
در این تحقیق، شروع و پیشروی آسیب در چندلایههای کامپوزیتی AS4/PEEK با سوراخ مرکزی تحت بار کششی درون صفحهای با استفاده از تحلیل اجزا محدود بررسی شده است. بهمنظور بررسی شروع آسیب در لایههای کامپوزیتی از معیارهای هشین استفاده شده است. همچنین بهمنظور تعیین مکانیزمهای گوناگون تخریب درون صفحهای مدل آسیب پیشرونده هشین در چندلایههای کامپوزیتی مذکور استفاده شده است. مدلسازی شروع و رشد تورق در ...
[ 14 ] - Investigation of Important Parameters in Residual Stress Determination in Isotropic Plates and Laminated Composites by Slitting Method
In the slitting method, a small width slit is created incrementally through the thickness of the stressed specimen and the released strains in each increment are recorded by a strain gauge. Compliance coefficients relate the measured strains to the residual stresses. This paper investigates the important parameters influencing the calculation of compliance coefficients for isotropic plates and ...
[ 15 ] - Numerical Determination of Delamination Onset in Laminated Symmetric DCB Specimen
In this study, a novel numerical method is proposed for determination of mode-I interlaminar fracture toughness, GIc, in multi-directional (MD) double cantilever beam (DCB) specimens using fracture properties of unidirectional DCB specimens. Two factors, β and Dc are defined to minimize the undesirable effects on strain energy release rate. β describes the difference between maximum and average...
[ 16 ] - بررسی تحلیلی، عددی و تجربی سازهای با صفحات تاشده کامپوزتی
این تحقیق به مطالعه رفتار مکانیکی صفحات تاشده کامپوزیتی اختصاص یافته است. مفهوم صفحات تاشده کامپوزیتی یک ابداع جدید در طراحی است که بصورت اختراع به ثبت رسیده است. سازههای تاشده کامپوزیتی به دلیل توانایی باربری دهها برابر وزن خود دارای مزایا و کاربردهای بسیاری میباشند. در این تحقیق به تشریح سازههای کامپوزیتی ساخته شده از صفحات تاشده پرداخته شده و جزئیات هندسی و انواع بارگذاری بر روی سازه کام...
[ 17 ] - مدلسازی چقرمگی شکست تورق مود ترکیبی I و II در نمونه یکسرگیردار دو لبه نامتقارن کامپوزیتهای لایهای
در این تحقیق، تورق موجود در نمونه تیر یکسرگیردار دو لبه نامتقارن (ADCB) مطالعه شده است. یک رابطه نیمه تجربی برای محاسبه مقدار کلی نرخ رهایی انرژی کرنشی و مقادیر مودهای اول و دوم این پارامتر توسعه داده شده است. لازم بذکر است که از روش بسته شدن مجازی ترک (VCCT) برای محاسبه نرخ رهایی انرژی کرنشی کامپوزیتهای لایهای استفاده شده است. با استفاده از این روش میتوان چقرمگی شکست (نرخ رهایی انرژی کرنشی ...
[ 18 ] - ارزیابی جریان جابجایی طبیعی حول استوانه داغ قرارگرفته در محفظه مربعی پر شده از نانوسیال با تغییر در شعاع و موقعیت استوانه
در این مطالعه تاثیر تغییرات پارامترهای مختلفی مانند موقعیت قرارگیری مانع داغ، شعاع مانع داغ دایرهای بر روی میدان جریان، میدان دما و میزان انتقال حرارت در محفظه با مانع داغ استوانهای شکل مورد بررسی قرار گرفته است. بهمنظور بررسی وضعیتهای مختلف، شعاع مانع داغ دایرهای از 2/0 تا 3/0 طول ضلع، عدد رایلی بین 103 تا 107 و نانوسیال آب-مس (با قطر ذرات 40 نانومتر) با کسر حجمی از صفر تا 8 درصد مورد مطا...
[ 19 ] - مدل سازی تخریب پیش رونده صفحات کامپوزیتی شیشه - اپوکسی تحت بار کششی استاتیکی در دمای پایین
به دلیل کاربرد وسیع کامپوزیت ها در دماهای پایین، رفتار مکانیکی کامپوزیت های پلیمری با الیاف شیشه در این دما می بایستی به خوبی شناخته شود. بررسی آزمایشگاهی و یا عددی صفحات شبه همسانگرد که می تواند دارای اثر تمرکز تنش نیز باشد تاکنون کمتر مورد توجه واقع گردیده است. در این تحقیق مدلی جهت پیش بینی تخریب پیش رونده صفحات شبه همسانگرد در دمای اتاق و °C 60- ارائه شده است. در این مدل از معیار تخری...
[ 20 ] - بهینه سازی پانل ساندویچی هسته منشوری براساس الگوریتم گروه ذرات
پانلهای ساندویچی به دلیل ساختار منحصر به فرد خود، دارای ویژگیهای خاصی هستند، که مهمترین ویژگی آنها نسبت استحکام به وزن بالا میباشد. متغیرهایی که برای طراحی پانلهای ساندویچی تعریف شدهاند، باید به نحوی تعیین شوند، که در عین فراهم آوردن استحکام لازم، کمترین وزن را نیز داشته باشند. به همین دلیل استفاده از الگوریتم های بهینه سازی در طراحی این پانل ها از اهمیت خاصی برخوردار است. بهینه سازی گرو...
[ 21 ] - تأثیر عوامل زمینهای بیرونی بر اتخاذ نوآوری باز با تأکید بر ویژگیهای بخش: شواهدی از شرکتهای بخش مواد پیشرفته در ایران
طی دهه گذشته نوآوری باز بهعنوان یکی از نظریات حوزه مدیریت نوآوری، مورد توجه محققان قرار گرفته است. پژوهشگران معتقدند اتخاذ و کارایی این رویکرد، تحت تأثیر اقتضائات مختلف درونبنگاهی و برونبنگاهی قرار دارد. شرایط زمینهای صنعت یا بخشی که بنگاهها در آن فعالیت میکنند و نیز شرایط محیط نهادی، از جمله اقتضائات برونبنگاهی مؤثر بر نوآوری باز به شمار میآیند. بخش مواد پیشرفته بهعنوان یکی از ارکان ا...
[ 22 ] - بررسی تأثیرات پدیدهی تخریب تابشی بر خواص مکانیکی کامپوزیت شیشه و پلیاستر
در این تحقیق اثر تخریبی اشعه فرابنفش خورشید بهعنوان یکی از فاکتورهای مخرب محیطی، روی خواص مکانیکی کامپوزیت شیشهٓ/ٓپلیاستر مورد بررسی قرار گرفت. بدین منظور نمونههای آزمونهای استحکامی مواد از رزین پلیاستر تهیه و تحت آزمونهای شتابدار اشعه فرابنفش قرار گرفت. برای بهدست آوردن منحنی تغییرات زمانی پارامترهای مکانیکی و استحکامی این رزین تحت تأثیر تابش فرابنفش، نمونههای تهیه شده در سه بازه زمانی ...
[ 23 ] - بکارگیری تئوری الاستیسیته گرادیان کرنشی در بررسی اثر اندازه بر خواص الاستیک نانولوله تک جداره کربنی
در این مقاله تأثیر اثر اندازه روی خواص الاستیک نانولولههای تکجداره کربنی با استفاده از تئوری الاستیسیته گرادیان کرنشی مورد بررسی قرار گرفت. بدین منظور از مدلهای مکانیکی نظیر میله تحت کشش، نیز تیر اویلر-برنولی ومیله تحت پیچش استفاده گردید. مدل میله تحت کشش در تحقیق حاضر پایهگذاری گردید. مدل تیر اویلر-برنولی از منابع موجود استخراج و شرایط مرزی حاکم بر تیر فوق در تحقیق حاضر اصلاح گردید. ضمنا" ...
[ 24 ] - بررسی رفتار استحکامی و سازوکار شکلگیری ترک در الیاف شیشهی نوع E تحت شرایط خوردگی
در تحقیق حاضر رفتار استحکامی و سازوکار شکلگیری ترک در الیاف شیشهی E در محیط اسید سولفوریک بررسی شده است. بهمنظور بررسی تغییرات خواص استحکامی الیاف، نمونههایی از نخ شیشهی نوع E در محیط اسید سولفوریک غوطهور شده و کاهش استحکام و سفتی و همچنین کرنش شکست با افزایش زمان غوطهوری بررسی شده است. بهمنظور بررسی سازوکار خوردگی شیشه، آزمایش XRF بر روی نمونههای نخ شیشهی سالم و خوردهشده صورت گرفت...
[ 25 ] - روشی تحلیلی برای محاسبهی سفتی برِیدِد کامپوزیتهای دوبعدی سهمحوره
در این نوشتار یک روش تحلیلی برای محاسبهی سفتی برِیدِد کامپوزیت دوبعدی سهمحوره ارائه شده است. در ابتدا یک سلول واحدِ معرف خواص برِیدِد کامپوزیت و اجزاء تشکیلدهندهی آن معرفی شدهاند. سپس کل کامپوزیت بهصورت سهلایه در نظر گرفته شده که دو لایهی آن نمایندهی الیاف برید و لایهی سوم نمایندهی الیاف محوری است. سپس با استفاده از قانون اختلاط الیاف و رزین، خواص مکانیکی هر لایه محاسبه شده است. پس از آن ...
[ 26 ] - بررسی تأثیرات پدیدهی تخریب تابشی بر خواص مکانیکی کامپوزیت شیشه و پلیاستر
در این تحقیق اثر تخریبی اشعه فرابنفش خورشید بهعنوان یکی از فاکتورهای مخرب محیطی، روی خواص مکانیکی کامپوزیت شیشهٓ/ٓپلیاستر مورد بررسی قرار گرفت. بدین منظور نمونههای آزمونهای استحکامی مواد از رزین پلیاستر تهیه و تحت آزمونهای شتابدار اشعه فرابنفش قرار گرفت. برای بهدست آوردن منحنی تغییرات زمانی پارامترهای مکانیکی و استحکامی این رزین تحت تأثیر تابش فرابنفش، نمونههای تهیه شده در سه بازه زمانی ...
[ 27 ] - Size Effect on the Damaged Areas of Glass/Epoxy Structures under Low Velocity Impact
Most impact tests are carried out on specimens with specific stacking sequence and dimensions to meet standard and experimental limitations. The damaged areas and the resulted reduction in the strength values of specimens may not agree very well with those of real application. In this paper an attempt is made to study the variation in the size of damaged areas due to varying the dimension of te...
[ 28 ] - Mechanical Properties of Graphene/Epoxy Nanocomposites under Static and Flexural Fatigue Loadings
In the present study, the effect of various weight fractions of graphene nanoplatelet (GPL) on flexural fatigue behavior of epoxy polymer has been investigated at room temperature and generally the temperature was monitored on the surface of specimen during each test. The flexural stiffness of grapheme nano-platelet/epoxy nanocomposites at 0.1, 0.25 and 0.5 wt. % as a main effective parameter o...
[ 29 ] - شناسایی و دستهبندی عوامل تعیینکنندۀ عملکرد نوآوری بنگاههای بخش مواد پیشرفته در ایران
مواد پیشرفته یکی از حوزههای دانشبنیان است که طی سالهای اخیر در حال تبدیل شدن به یک بخش صنعتی مستقل در ایران است. نوآوری در این حوزه افزونبر اهمیت اقتصادی، اهمیت راهبردی نیز دارد. در نتیجه، شناخت مجموعه عوامل تعیینکنندۀ عملکرد نوآوری بنگاههای این بخش، بسیار حائز اهمیت است. در این مقاله با تکیه بر نگرش سیستم باز به نوآوری در بنگاه، تلاش شد با در نظر گرفتن دو بعد اصلی عوامل درونبنگاهی و برو...
[ 30 ] - کامپوزیتهای ساندویچی سه بعدی حلقوی پودی ابداعی تحت ضربات ثقلی با سطوح مختلف انرژی
در این تحقیق رفتار ضربه ثقلی نوع جدیدی از هستههای سه بعدی بافته شده به روش بافندگی حلقوی پودی بررسی شده است. هستههای سه بعدی بافته شده به روش بافندگی حلقوی پودی و بوسیله یک ماشین تخت باف با دو سطح مقطع هندسی مثلثی و مستطیلی بافته شدند. کامپوزیتهای ساندویچی از این هستههای سه بعدی به روش تزریق رزین به کمک کیسه خلا تولید شدند. نتایج نیروی تماس ضربه ثقلی در سه سطح انرژی مختلف برروی نمونههای کام...
[ 31 ] - Mechanical Properties Characterization of Biax and Triax Composites Based on Limited Experimental Data
The main goal of this research is to extract the full mechanical properties of stitch biax and triax composite materials which are necessary for finite element analysis, based on limited available experimental data and without performing full static characterization tests. Utilized experimental data are limited to elastic modulus of two 0o and 45o directions. Using presented technique and afore...
[ 32 ] - بررسی تحلیلی رفتار کششی پارچه های هیبریدی با بافت تافته
امروزه پارچه هایی هیبریدی (ترکیبی) تولید شده از نخهای مختلف در صنایعی همچون مواد کامپوزیتی استفاده میشوند. با توجه به اهمیت خواص کششی این پارچه ها در صنایع مختلف، در پژوهش حاضر مدل ارائه شده توسط Leaf و Kandil برای پارچه ساده، به منظور استفاده در پارچه های هیبریدی تعمیم داده شده است. در این مدل، بر مبنای روش انرژی و با استفاده از پارامترهای ساختاری پارچه و ویژگی های نخهای تشکیل دهنده آن، خوا...
[ 33 ] - روشی جدید برای پیشبینی رفتار مکانیکی اتصالات مکانیکی تکلبه کامپوزیتی
تحقیق حاضر با استفاده از روابط مایکرومکانیک روش تئوری جدیدی را برای بررسی رفتار مکانیکی و شروع آسیب اتصالات مکانیکی تکلبه کامپوزیتی ارائه میدهد. بدین منظور ابتدا با استفاده از خواص الاستیک و استحکامی و ضریب پواسون رزین و الیاف بهعنوان ورودی، رفتار مکانیکی الاستیک تکلایه کامپوزیتی مشخصهسازی میشود. سپس با استفاده از این خواص، لایهچینی و پارامترهای هندسی اتصال مکانیکی تکلبه و با استفاده از...
[ 34 ] - بررسی آزمایشگاهی رشد تورق در مود I کامپوزیت الیاف شیشه تکجهته/وینیلاستر تحت پیرشدگی اسیدی
در این تحقیق به بررسی چقرمگی شکست مود I در کامپوزیتهای ساخته شده از الیاف شیشه نوع E با بافت تک جهته و رزین وینیلاستر در معرض اسید سولفوریک پرداخته شده است. نمونههای مورد استفاده به روش لایهچینی دستی با چیدمان لایههای [0]_18 ساخته شدند. به منظور اعمال شرایط محیطی نمونههای ساخته شده در ابعاد بیانشده در استاندارد، در بازههای زمانی 0، 1، 2، 5 و 10 هفته در محلول 20% وزنی تهیه شده از اسید سو...
[ 35 ] - مدلسازی عوامل مؤثر بر عملکرد نوآوری بنگاههای بخش مواد پیشرفته در ایران: رویکردی کمّی مبتنی بر معادلات ساختاری
تأثیر عوامل مختلف بر عملکرد نوآوری بنگاه بهشدت متأثر از شرایط زمینهای است. با توجه به اهمیت اقتصادی و راهبردی بخش مواد پیشرفته در ایران، این مقاله کوشیده است عوامل مؤثر بر عملکرد نوآوری بنگاههای این بخش را مدلسازی نماید. بدین منظور، پیمایشی با مشارکت 169 شرکت فعال در این حوزه به عنوان نمونه آماری انجام شده است و سپس دادههای بهدستآمده با تکیهبر چارچوب معادلات ساختاری و با بهکارگیری روش ...
نویسندگان همکار