یکی از خواص اغلب پلیمرها، عدم هدایت الکتریکی یا هدایت ضعیف الکتریکی آن ها است که باعث محدود شدن کاربرد آن ها در بعضی شرایط شده است. در این تحقیق سعی شده است که با به کارگیری نانولوله های کربنی چند دیواره و نانوذرات نقره به عنوان دو ماده با هدایت الکتریکی بسیار خوب به جای موادی نظیر گرافیت و دوده، نانوکامپوزیتی پلیمری از جنس وینیل استر سنتز نمود که بتواند هادی جریان الکتریسیته باشد. برای رسیدن به امر، نیاز است تا نانوذرات فوق به خوبی در داخل رزین توزیع و پایدار شوند تا بتوان به خواص فوق العاده آن ها دست یافت. برای توزیع ذرات از روش التراسونیک استفاده شد. استفاده از آزمایش سیالیت به عنوانی روشی سریع و ارزان برای بررسی توزیع پیشنهاد شد. از آزمایش اندازه گیری هدایت الکتریکی و میکروسکوپ الکترونی روبشی برای تایید نتایج آزمایش سیالیت استفاده گردید. همچنین برای پایدار نمودن نانولوله های کربنی در وینیل استر از ماده ای تجاری به نام byk-p 104s استفاده شد. نتایج نشان می دهد که در زمان توزیع نانوذرات، هنگامی که گرانروی محلول به حداکثر خود می رسد، توزیع به خوبی انجام شده است. علاوه بر این، با اضافه کردن wt% 25/0 نانولوله کربنی به وینیل استر، آستانه هدایت الکتریکی به دست آمد. آزمایش های سیالیت و مقاومت الکتریکی نشان می دهد که بر خلاف نانولوله های کربنی، از این دو روش برای بررسی توزیع نانوذرات نقره در نمی توان استفاده نمود. همچنین مشاهده شد که نانوذرات نقره نه تنها باعث افزایش هدایت الکتریکی نمی گردد، بلکه باعث افت اندک آن نیز می شود. بررسی پایداری بر روی نانولوله های کربنی به وسیله آزمایش سیالیت نشان می دهد که افزودن wt% 20 جاذب سطحی byk-p 104s که نسبت به وزن نانولوله استفاده شده، می تواند باعث پایداری محلول گردد. همچنین آزمایش ft-ir نشان می دهد که مکانیزم این ماده در پایدارسازی نانولوله ها به وسیله واکنش شیمیایی نبوده و جذب فیزیکی آن روی نانولوله ها و ایجاد ممانعت فضایی عامل پایدارسازی است.

چکیده در این تحقیق پارامترهای تاثیرگذار بر میزان تورق در فرایند سوراخکاری کامپوزیت های glass - epoxy بررسی شده است و سپس روشهایی برای کمینه کردن مقدار نیروی محوری و تورق در این مواد ارایه شده است. در این مسیر ابتدا پارامترهای دخیل در فرایند سوراخکاری کامپوزیت های glass - epoxy مورد مطالعه قرار گرفته شد. پس از مطالعات انجام شده، آن دسته از پارامترهایی که در فرایند سوراخکاری به طور مستقیم قابل تنظیم می باشند، انتخاب شدند و به عنوان پارامترهای متغیر در نظر گرفته شدند. به منظور کاهش تعداد آزمایشات، مطالعات طراحی آزمایش انجام شده و تعداد آزمایشات به حداقل کاهش یافت. در ادامه به کمک کد شبیه سازی فرایند تولید این دسته از کامپوزیت ها، آزمایشات در سطوح مختلف پارامترها انجام شده و به کمک تکنیکهای آماری نتایج مورد پردازش قرار گرفته شد. مهمترین پارامتر تاثیرگذار در فرایند سوراخکاری شناسایی شده و در ادامه به کمک تکنیک تاگوچی سطوح بهینه پارامترهای تنظیمی روی دستگاه به نحوی شناسایی شده است که میزان تورق کمینه شود. در قسمتی دیگر از تحقیق به منظور افزایش سرعت و کاهش هزینه ناشی از آزمایشات یک شبکه عصبی به نحوی آموزش دیده شده است که قادر باشد میزان نیروی ماشینکاری در شرایط مختلف سوراخکاری را در کسری از ثانیه پیش بینی کند. سپس این نتایج با روش بهینه سازی الگوریتم ژنتیک بنحوی مورد پردازش قرار گرفته تا مقادیر پارامترها برای حداقل میزان تورق بدست آید. واژه های کلیدی: تورق- طراحی آزمایش- تاگوچی- شبکه عصبی- الگوریتم ژنتیک

حصول ویژگی های خاص مواد کامپوزیت، به عنوان یکی از کاربردی ترین زمینه ها در انقلاب فناوری نانو، ناشی از وجود مولفه هایی در حد نانو در سیستم آن ها می باشد. نوع نانو ذرات پرکننده کامپوزیت و نوع پلیمر مولفه زمینه آن عوامل بسیار تاثیر گذار در خواص نهایی کامپوزیت می باشند. در این تحقیق، با شناخت کافی و ارایه توجیهات مناسب، نوع ویژه ای نانو خاک رس و پلی یورتان به عنوان پرکننده و زمینه انتخاب شده اند. جهت شناسایی مواد مناسب آزمایشات فراکنی اشعه ایکس ویسکومتری استفاده شده است. با توجه به پیچیدگی ها و هزینه های زیاد آزمایشات و نتایج تجربی تکنیک های مدلسازی برای محاسبه خواص مکانیکی نانو کامپوزیت های پلیمری مسیله ای مناسب برای این مواد پیشرفته و نو می باشند. با وجود روش های متنوع، در این تحقیق، روش های تحلیلی و عددی برای پیش بینی خواص استفاده شده اند. روش های مدل ویت، مدل ریوس، اشلبی رقیق، موری تاناکا، هالپین تسای، مدل خود سازی به عنوان روش های تحلیلی استفاده شده اند. در کنار مدل های به کار گرفته شده برای پیش بینی خواص مکانیکی نانوکامبوزیت ها، مدل مرزی نیز در این تحقیق برای اولین بار برای نانو کامپوزیت ها استفاده شد. مطابقت خوب این مدل با مدل های دیگر مناسب بودن این روش را نشان می دهد . روابط مربوط به ساختار تشکیلی نانو ذرات نیز ارایه شده اند. در این مدل ها اثرات پارامترهای درصد حجمی خاک رس، نسبت منظری ذرات ونسبت مدول الاستیسیته ذرات به زمینه بر روی خواص مکانیکی نانو کامپوزیت بررسی شده اند. مدل عددی ارایه شده در این تحقیق، مدل المان محدود می باشد. در این مدت اثرات رویهم رفتگی ذرات، فاصله افقی بین ذرات، طول ذرات و درصد حجمی خاک رس بر روی خواص مکانیکی نانوکامپوزیت بررسی شده اند. نتایج حاصل از هر دو مدل باهم مقایسه می شوند و صحت نتایج با قیاس بین داده های تجربی و محاسبه شده نشان داده می شود، چند عامل محدود کننده استفاده از این پارامترهای موثر نیز مورد بررسی قرار گرفتند.

خواص مکانیکی، حرارتی و الکتریکی فوق العاده نانو لوله ها (cnts) سبب شده است که این نانو ساختارها به عنوان یکی از بهترین فاز های تقویت کننده در پلیمر مطرح شوند. عوامل متعددی همچون حالت خمیده این نانو لوله ها، نحوه پراکندگی آنها در داخل پلیمر، خواص مکانیکی فاز میانی و غیره، از عوامل تعیین کننده در خواص کلی نانو کامپوزیت های تقویت شده با نانو لوله ها می باشد. در این پروژه به یکی دیگر از خواص این نانو کامپوزیت ها که رفتار ویسکوالاستیک آنها می باشد، اشاره می شود. از آنجاییکه ابعاد پیوند های مولکول کربن و پلیمر یکسان است، فاز میانی در این نانو کامپوزیت ها از حجم وسیعتری نسبت به کامپوزیت های معمولی برخوردار است. در این پروژه cnts را به همراه فاز میانی به عنوان لیف معادل در نظر گرفته و خواص آن را با استفاده از مدلسازی مکانیک پیوسته (ecm) بدست می آوریم. رفتار این لیف معادل، ایزوتروپ عرضی و الاستیک است که فرض می شود در داخل پلیمری ایزوتروپ با خواص ویسکوالاستیک خطی قرار می گیرد و تشکیل نانو کامپوزیت دو فازی را می دهد. در این تحقیق با استفاده از مدل میکرومکانیک mori-tanaka (mt) و استفاده از اصل وابستگی دینامیکی (dcp) خواص کلی کامپوزیت پیشبینی می گردد. برای این منظور از تبدیل لاپلاس-کارسن و حل الاستیک برای پیش بینی رفتار ویسکوالاستیک مورد استفاده قرار گرفته است. در این شرایط، رفتار کلی کامپوزیت، ایزوتروپ عرضی (در صورت توزیع یکنواخت، در یک جهت) و یا ایزوتروپ (درصورت توزیع تصادفی نانو لوله ها) و ویسکوالاستیک خواهد بود. در نهایت با حل عددی معادلات حاصل، اثر پارامتر های موثر از جمله نسبت منظری و درصد حجمی نانو لوله و جهت گیری آنها در داخل پلیمر، بر خواص کلی نانو کامپوزیت بررسی خواهد شد. نتایج ارائه شده، تشابه مناسبی با نتایج تحلیلی و تجربی گذشته دارد.

در این تحقیق هدف اصلی، بهینه سازی هندسی فنر تخت کامپوزیتی بوده است . به این منظور یک فنر تخت فولادی چهار تیغه ای مورد استفاده در سیستم تعلیق عقب خودروهای سواری تحلیل و توسط نرم افزارanasys ویرایش 5.4 مدلسازی شده است و تنش ها و جابجایی فنر تخت مذکور تحت بارگذاری موجود بدست آورده شده اند. نتایج حاصل از تحلیل اجزاء محدود فنر تخت فولادی توسط نرم افزار با نتایج تجربی و حل تحلیلی آن مطابقت داشته است . با استفاده از نتایج بدست آمده از تحلیل فنر تخت فولادی، یک فنر تخت کامپوزیتی طراحی و بهینه سازی شده است . جنس فنر تخت از الیاف شیشه همراه با رزین اپوکسی انتخاب شده است . متغیرهای طراحی عرض و سطح مقطع در طول فنر انتخاب شده اند. نتایج بدست آمده نشان می دهند که عرض و ضخامت در انتهای فنر تخت به ترتیب بیشترین و کمترین مقدار را دارند و بطرف نقطه اتصال فنر به اکسل، عرض کاهش و ضخامت افزایش می یابد. سطح تنشهای بدست آمده بسیار پائین تر از تنش های فنر تخت فولادی است .