به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

تنها با پرداخت 70 هزارتومان حق اشتراک سالانه به متن مقالات دسترسی داشته باشید و 100 مقاله را بدون هزینه دیگری دریافت کنید.

برای پرداخت حق اشتراک اگر عضو هستید وارد شوید در غیر این صورت حساب کاربری جدید ایجاد کنید

عضویت

فهرست مطالب mojtaba sadighi

  • حجت ثمری خلج، علی نیک بخت*، مجتبی صدیقی
    در این مقاله به بررسی عددی و تجربی بیشینه استحکام برشی اتصال در جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی آلومینیوم 7075 در حالت لبه روی هم در حضور نانو ذرات سیلیکون کارباید (SiC) در ناحیه اتصال پرداخته شده و نتایج با جوشکاری بدون حضور نانو ذرات مقایسه شده است. بدین منظور پارامترهای تاثیرگذار در استحکام برشی اتصال شامل سرعت خطی و دورانی ابزار، شکل پین ابزار (مربعی و رزوه مخروطی)، عمق فرورفتگی و زاویه انحراف ابزار مطالعه شده اند. آزمایشات تجربی با استفاده از علم آمار استنباطی به روش تاگوچی طراحی و یک مدل المان محدود سه بعدی نیز با بکارگیری دو نرم افزار دفرم و آباکوس به صورت متوالی توسعه داده شده که نتایج حاصل از آن با آزمایش های تجربی اعتبارسنجی شده است. اعتبارسنجی مدل عددی نشان می دهد که نتایج مدل عددی دارای تطابق مناسبی برای تخمین و پیش بینی رفتار فرآیند مذکور می باشد. بررسی نتایج نشان می دهد که حضور نانو ذرات SiC باعث افزایش استحکام برشی اتصال جوشکاری شده حداکثر تا 24 درصد نسبت به جوشکاری بدون این ذرات می شود. استفاده از ابزار با پین رزوه مخروطی باعث افزایش استحکام 4 الی 5 درصدی در عدم حضور ذرات تقویت کننده و 4 الی 5/7 درصدی در حضور نانوذرات نسبت به ابزار با پین مربعی شده است. موثرترین پارامتر بر استحکام برشی قطعه جوشکاری شده، سرعت دورانی ابزار می باشد. همچنین زاویه انحراف ابزار تاثیر اندکی بر استحکام قطعه دارد.
    کلید واژگان: جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی, آلومینیوم 7075, شبیه سازی المان محدود, نانو ذرات سیلیکون کارباید, روش تاگوچی}
    Hojjat Samarikhalaj, Ali Nikbakht *, Mojtaba Sadighi
    In this paper, the effect of including SiC nanoparticles in the weld zone on the maximum shear strength of friction stir lap welded 7075 aluminum alloy is investigated, both experimentally and numerically. This objective is carried out by studying the effects of rotational and transverse speeds, tilt angle, the shape of the tool and the penetration depth. The numerical investigation is based on developing an FE model by means of Deform and ABAQUS to simulate the welding procedure, which results are verified by the experimental findings. Experimental procedure is designed based on Taguchi method. The verification of the developed FE model shows that the simulation results are in proper agreement with the experimental findings. In general, including SiC nanoparticles in the weld zone can increase the maximum shear strength up to 24%, compared to the case of where the specimens are welded without SiC. Furthermore, applying the threaded tapered tool leads to higher shear strength in comparison with the squared shape tool, i.e., the strength of the specimens welded by threaded tapered tool are 4 to 5% higher without SiC inclusion and 4 to 7.5% higher with SiC, compared to the same case welded by squared tool. In addition, while the rotational speed has the highest influence on the findings, the tilt angle does not affect the results that much.
    Keywords: Friction Stir Welding, 7075 Aluminum Alloy, Finite Element Modeling, Sic Nanoparticles, Taguchi Method}
  • محمد احسانی، مهناز شمشیرساز*، ناصرالدین سپهری، مجتبی صدیقی
    روش امپدانس الکترومکانیکی از جمله روش های موثر جهت شناسایی آسیب در حوزه تعمیر و نگهداری بر خط به شمار می رود. در این روش از قابلیت وصله های پیزوالکتریک جهت عملگری و حسگری هم زمان استفاده می شود. تخمین طیف امپدانس الکترومکانیکی به کمک مدل های عددی یا تحلیلی مزایای ویژه ای در فرایند شناسایی آسیب فراهم می آورد. این در حالی است که وجود منابع عدم اطمینان مختلف منجر به اختلاف قابل توجه بین نتایج مدل های عددی و نتایج تجربی می شود. ازاین رو کمی سازی عدم اطمینان در پاسخ ارتعاشاتی فرکانس بالای وصله پیزوالکتریک ضرورت پیدا می کند. در این تحقیق به بررسی احتمالاتی تخمین طیف امپدانس الکترومکانیکی پرداخته می شود. در این راستا از مدل های جایگزین مبتنی بر بسط آشوبناک چندجمله ای جهت تحلیل احتمالاتی ویژگی های مودال طیف امپدانس استفاده شد. ممان های احتمالاتی و توزیع احتمال کمیت های پاسخ مورد نظر به صورت تحلیلی توسط مدل های جایگزین محاسبه شدند. تحلیل حساسیت سراسری جهت رتبه بندی اهمیت متغیرهای احتمالاتی بر واریانس مقادیر پاسخ از طریق پس پردازش ضرایب مدل های آشوبناک چندجمله ای و با هزینه محاسباتی بسیار کم امکان پذیر است. طبق نتایج، به ازای مقادیر عدم اطمینان رایج در خواص و هندسه وصله پیزوالکتریک، ضریب تغییرات در دامنه فرکانس های قله (%50/70) بسیار بیشتر از فرکانس های مودال (%4/20) است. به علاوه، فرکانس های مودال بیشترین حساسیت را به خواص مکانیکی (مدول نرمی و چگالی) و دامنه های مودال بیشترین حساسیت را به ضریب میرایی مکانیکی، ضریب گذردهی الکتریکی و ثابت پیزوالکتریک دارند.
    کلید واژگان: پایش سلامت سازه, وصله پیزوالکتریک, کمی سازی عدم اطمینان, بسط آشوبناک چندجمله ای, تحلیل حساسیت سراسری}
    Mohammad Ehsani, Mahnaz Shamshirsaz *, Naserodin Sepehry, Mojtaba Sadighi
    Electromechanical impedance spectroscopy can be used for damage localization by estimating the electromechanical impedance spectrum with numerical or analytical models. The existence of several sources of uncertainty, however, leads to a significant mismatch between the numerical and experimental results. Therefore, uncertainty quantification for high-frequency coupled electromechanical vibration response of the piezoelectric patch is necessary. Polynomial chaos expansion is an efficient method for assessing uncertainty when dealing with time-consuming models. For the probabilistic analysis of modal features of the impedance spectrum, surrogate models derived by polynomial chaos expansion were used. The statistical moments and probability distributions of the quantity of interest were computed analytically using surrogate models. By post-processing the coefficients of polynomial chaos expansion models with relatively minimal computing cost, global sensitivity analysis was performed to rank the relevance of input variable variation on response variance. According to the results, due to the common uncertainties in the material properties and geometry of the piezoelectric patch, the coefficient of variation in the peak amplitudes is substantially higher than the peak frequencies. In addition, modal frequencies are most sensitive to mechanical properties (compliance and density), whereas modal amplitudes are most sensitive to mechanical damping, electrical permittivity, and the piezoelectric constant.
    Keywords: Structural Health Monitoring, PIEZOELECTRIC PATCH, Uncertainty Quantification, Polynomial Chaos Expansion, Global Sensitivity Analysis}
  • Yasaman Gitiara, Reza Barbaz-Isfahani, Saeed Saber-Samandari *, Mojtaba Sadighi
    Corrosive environment can significantly effect on the mechanical behavior of composite structures which can improve by using hydrophobic nanoparticles. The aim of this study is to investigate the improvement of the mechanical properties of incorporated glass fiber reinforced polymer (GFRP) composite specimens with 3 wt. % of nanoclay and nanosilica in a corrosive environment. Filled GFRP composites were fabricated using the mechanical stirrer following by sonication method, and the hand layup method. After preparing the neat and incorporated GFRP according to ASTM standards, all the samples were immersed in 5% sulfuric acid solution for 0, 1, and 3 months. As the immersion time increased, the samples containing nanosilica absorbed more water than the other samples. The tensile and compressive tests were performed at different immersion times to obtain the ultimate tensile and compressive strength and tensile modulus. The results showed that by adding nanoparticles, the mechanical properties were increased, which GFRP containing nanoclay showed a better behavior in the corrosive environment. By adding 3 wt. % of nanoclay, the ultimate tensile and compressive strength and the tensile modulus decreased after one month of immersion by only 0.34%, 1.81% and 2.95%, respectively, and after three months of immersion only decreased by 0.43%, 10.88% and 6.95%, respectively. Finally, SEM images of all specimens were examined to investigate the fracture mechanisms and the corrosion behavior of fabricated nanocomposites.
    Keywords: Glass fiber reinforced polymer (GFRP) composites, nanosilica, Nanoclay, Mechanical Properties, Corrosive environment}
  • مرتضی احمدی، حسین حسینی تودشکی*، مجتبی صدیقی

    هدف از این پژوهش مدل سازی میکرومکانیکی و آنالیز رفتار تغییرشکل و خرابی کامپوزیت ذره ای زمینه آلومینیومی تقویت شده با ذرات کاربید تیتانیوم با استفاده از تیوری پری داینامیک و آزمون تجربی می باشد. کامپوزیت ذره ای، با مخلوط ذرات آلومینیوم و کاربید-تیتانیوم و با اکسترود گرم تهیه گردید. نمونه ها تحت آزمون کشش شبه استاتیکی قرار گرفته و از نتایج آزمون تجربی جهت راستی آزمایی مدل سازی استفاده شد. با استفاده از تصاویر گرفته شده از سطح نمونه، چهار حجمک نماینده انتخاب و بابه کارگیری پردازش تصویر، مرز ذرات به دست آورده شد. برای مدل سازی، با توجه به محدودیت های تیوری پری داینامیک بر پایه ی اتصال، از پری داینامیک بر پایه ی حالت استفاده گردید. برای تحلیل نتایج مدل سازی، از نمودار تنش-کرنش، توزیع تنش و کرنش پلاستیک معادل، توزیع پارامتر خرابی، جمع کرنش پلاستیک همه ی برهم کنش ها و تعداد برهم کنش های شکسته شده استفاده گردید. با آنالیز نتایج، مقدار تنش در سه منطقه، شامل ماتریس محصور شده بین ذرات نزدیک به هم، مرز ماتریس-ذرات و ذرات با عرض کم بیشتر از بقیه مناطق مشاهده گردید. شروع خرابی نیز در این مناطق به وقوع پیوست، ولی توسعه ی خرابی بیشتر در ماتریس و مرز ماتریس-ذرات مشاهده شد. در حین بارگذاری، هم زمان چندین خرابی ایجاد شد و در نهایت، ترک اصلی باعث شکست نهایی حجمک نماینده گردید. با مقایسه نتایج مدل سازی، تجربی و تصاویر میکروسکوپ الکترونی نشان داده شد که مدل توسعه یافته پری داینامیک بخوبی رفتار خرابی پیشرونده ی در کامپوزیت ذره ای را پیش بینی کرده است.

    کلید واژگان: کامپوزیت ذره ای, پری داینامیک, رشد هم زمان خرابی, بارگذاری شبه استاتیکی}
    Morteza Ahmadi, Hossein Hosseini Toudeshky *, Mojtaba Sadighi

    The aim of this study is microstructure modeling and deformation and damage analysis of aluminum-based metal matrix reinforced by Tic particles by using the Peridynamic theory and experiment. The particulate composite was fabricated by mixing aluminum and TiC powder and then the mixture was hot-extruded. Tensile tests were carried out to validate the Peridynamic model. Four representative volume elements were extracted from surface images of specimens. The location of Particles in the matrix was obtained by image processing. Due to restrictions on bond-based Peridynamic, state-based Peridynamic was utilized for modeling. Overall stress-strain curve, the destitution of equivalent stress and plastic strain, distribution of damage parameter, the total plastic stretch of all interactions, and the number of damaged interactions were used to analyze the results. At matrix surrounded by particles, matrix/particle interface, and narrow particles stress concentration were detected. The damage was initiated at these regions, but the damage was mostly propagated in matrix and matrix/particle interfaces. In the loading process, several damage mechanisms were initiated and propagated, and finally, a principal crack was created that led to the final fracture. By comparing scanning electron microscope images of the fractured surface, modeling, and experimental result, it is shown that the developed Peridynamic model can precisely predict the progressive damage behavior of particulate composites.

    Keywords: Aluminum-matrix composites, Peridynamics, Progressive damage growth, Quasi-static loading}
  • ناصرالدین سپهری*، محمد احسانی، مهناز شمشیرساز، مجتبی صدیقی

    ازجمله ایده های نوین برای شناسایی زودهنگام آسیب استفاده از ماهیت غیرخطی آسیب های سازه ای با استفاده از وصله های پیزوالکتریک است. شل شدن تکیه گاه گیردار ازجمله عیوبی است که سبب ایجاد اختلال در عملکرد سازه می شود. در این مقاله روش المان طیفی فوریه برای بررسی رفتار غیرخطی تماسی ناشی از شل شدن تکیه گاه گیردار با استفاده از روش تلفیق ارتعاشات و آکوستیک ارایه شده است. سه وصله پیزوالکتریک روی تیر اویلر-برنولی جاسازی شده است. دو عدد از پیزوالکتریک ها به عنوان عملگر پمپ و حامل و وصله پیزوالکتریک سوم به عنوان حس گر برای برداشت سیگنال تلفیق شده مورداستفاده قرار می گیرند. در مدل عددی از ایده بستر الاستیک به منظور مدل سازی تکیه گاه استفاده شد. رفتار غیرخطی تماسی به صورت اعمال یک لقی بین سازه میزبان و سطح صلب مدل سازی شد. آزمون های تجربی و شبیه سازی های عددی در دو حالت سالم و معیوب (تکیه گاه شل شده) و در فرکانس های مختلف انجام پذیرفت. پردازش سیگنال های ثبت شده به صورت سری زمانی در حوزه فرکانس امکان احراز پدیده تلفیق و استخراج شاخص آسیب مناسب با شدت آسیب را فراهم می سازد. طبق نتایج، المان طیفی فوریه امکان شبیه سازی پدیده تلفیق را با دقت مناسب (صحه گذاری با نتایج تجربی) و همچنین نرخ همگرایی بالا فراهم می آورد.

    کلید واژگان: پایش سلامت سازه, تلفیق ارتعاشات و آکوستیک, تماس آکوستیک غیرخطی, وصله پیزوالکتریک, المان طیفی فوریه}
    Naserodin Sepehry *, Mohammad Ehsani, Mahnaz Shamshirsaz, Mojtaba Sadighi

    Exploiting the nonlinear nature of structural damage through piezoelectric patches is one of the latest concepts of early detection of damage. Support loosening as one of the prevalent defects in engineering systems is a source of contact acoustic nonlinearity. Vibro-acoustic modulation has proven to be a promising method for revealing structural nonlinearity characteristics. Requiring a large number of cycles to be solved in the time domain to reach the steady-state before evaluating the results in the frequency domain, makes using existing computational methods such as finite element method to model this phenomenon very expensive. This paper is concerned with a novel numerical method called Fourier spectral element to investigate the vibro-acoustic modulation in the Euler-Bernoulli beam caused by contact nonlinearity. Three piezoelectrics were attached to the beam as the probe, pump and sensor. The numerical outcomes are compared against the experimental results to check the validity of the developed method. The results show that the Fourier spectral element not only provides a high convergence rate but is also capable of simulating the phenomenon of modulation with sufficient accuracy.

    Keywords: Structural Health Monitoring, Vibro-Acoustics Modulation, Contact Acoustics Nonlinearity, Piezoelectric Patches, Fourier Spectral Element}
  • MohammadAli Maghsoudlou*, Reza Barbaz Isfahani, Saeed Saber Samandari, Mojtaba Sadighi

    The low velocity impact (LVI) response of pure and glass fiber reinforced polymer composites (GFRP) with 0.1, 0.3 and 0.5 wt% of functionalized single-walled carbon nanotubes (SWCNTs) was experimentally investigated. LS-DYNA simulation was used to model the impact test of pure and incorporated GFRP with 0.3 wt% of SWCNT in order to compare experimental and numerical results of LVI tests. All tests were performed in two different levels of energy. In 30J energy, the specimen containing 0.5 wt% SWCNT was completely destructed. The results showed that the incorporated GFRP with 0.3 wt% SWCNT has the highest energy absorption and the back-face damage area of this sample was smaller than other specimens. TEM images from specimens were also analyzed and showed the incorporation of well-dispersed 0.1 and 0.3 wt% of SWCNT, while in specimens containing 0.5 wt% of CNT, tubes tended to be agglomerated which caused a drop in LVI response of the specimen. The contact time of impactor in numerical and experimental results was approximately equal; however, the maximum contact forces in LS DYNA simulation results were higher than the experimental results which could be due to the fact that in the numerical modeling, properties are considered ideal, unlike in experimental conditions.

    Keywords: Energy absorption, Functionalized single-walled carbon nanotube, Low velocity impact, LS-DYNA simulation, Polymer composites}
  • Matin Mohammadzadeh Rad, Saeed Saber-Samandari, Mojtaba Sadighi, Lobat Tayebi, Mohammad Mohammadi Aghdam, Amirsalar Khandan *
    Since osteomyelitis is a serious and dangerous disease, it requires immediatetreatment with antibiotics or bone substitute replacement in orthopedic surgeries.Therefore, a porous polymeric-ceramic was fabricated using hydroxyapatite(HA) and polymethylmethacrylate (PMMA) composed with elastin as an idealscaffold for bone tissue engineering applications. The current study is aimed atinvestigating the effects of various amounts of elastin biopolymer on porous bionanocompositescaffold using the freeze-drying (FD) technique. The morphologyand phase analysis of the prepared scaffold are analyzed using scanning electronmicroscope (SEM) and X-ray diffraction (XRD) techniques. The biologicalperformance of the porous tissue is evaluated in simulated body fluid (SBF) andsodium chloride (SC) solution. The tensile test is used to measure the elasticmodulus and tensile strength of the porous tissue before soaking in the SBF. Theobtained result is simulated using micromechanical model from the experimentalvalues. The elastic modulus of samples decreases from 1.18 MPa to 0.69 MPa,and porosity evaluation is in the range of 70-85% with addition of 10 wt% and 15wt% elastin to PMMA-HA bio-nanocomposite. The biological behavior indicatesthat a thick apatite layer precipitate on the surface of the sample with 10 wt%elastin beside increases alkaline group with constant pH concentration. Accordingto the obtained porosity and elastic modulus results, suitable micromechanicalmodel is assessed. The comparison of micromechanical model is assessed, anderror rate was less than 10%; therefore, optimum model is introduced as the bestmicromechanical model for porous bone substitute.
    Keywords: Nanocomposite Scaffold Mechanical property Wollastonite, HA ceramic Micromechanical model}
  • یوسف طراز جمشیدی*، علی پورکمالی انارکی، مجتبی صدیقی، جواد کدخداپور، سید محمدحسین میرباقری، بهناز اخوان

    مواد متخلخل به ویژه فوم های فلزی از جمله مواد نوین با کاربرد جذب انرژی و نسبت استحکام به وزن بالا اند. در مقاله حاضر رفتار شبه استاتیکی فشار محوری نمونه های فوم آلومینیومی تابعی سلول بسته و تیوب های پرشده از فوم به صورت عددی و تجربی مورد تحلیل قرار می گیرد. برای ایجاد مدل عددی نمونه های تابعی، لایه های مختلف مکعبی فوم آلومینیومی با چگالی ها و تنش های تسلیم متفاوت روی یکدیگر جانمایی شده است. انواع نمونه ها عبارتند از تابعی دو و سه لایه و نیز فوم غیر تابعی تک لایه به صورت درون تیوب و بدون آن. برای صحه گذاری و کالیبراسیون مدل عددی و نیز تخمین خواص غیرخطی و سخت شوندگی فوم از تست های استاندارد فشار محوری با نمونه های مکعبی استفاده شده است. به منظور ارتقای استحکام و جذب انرژی از یک طرف و قابلیت ساخت سفارشی سازه از طرف دیگر، نمونه های فوم آلپوراس داخل تیوب های آلومینیومی با مقطع مربعی جانمایی شده اند. در مدلسازی هندسی ریزساختار تصادفی فوم فلزی از دیاگرام ورونویی سه بعدی استفاده شده است. به علاوه در مدلسازی هندسی، سلول واحدی مبتنی بر سلول کلوین ارایه گردیده است. برای افزایش کارایی حل و ایجاد سهولت در مدلسازی و اصلاح آن، رویکرد ترکیبی اجزای محدود و دیاگرام ورونویی به کمک قابلیت ماکرونویسی پایتون، در نرم افزار آباکوس 2017 پیاده سازی شده است. نهایتا با کالیبراسیون مدل عددی، تطابق مناسبی میان نتایج تحلیل عددی و تست های تجربی مشاهده شده است.

    کلید واژگان: تیوب پرشده از فوم, فوم سلول بسته آلپوراس, دیاگرام ورونویی, ریزساختار, روش اجزای محدود}
    Youssef Taraz Jamshidi *, Ali Pourkamali Anaraki, Mojtaba Sadighi, Javad Kadkhodapour, Seyed MohammadHossein Mirbagheri, Behnaz Akhavan

    Porous materials especially metallic foams are novel materials with high energy absorption and strength to weight ratio capability. In the present paper we investigate quasi-static uniaxial compression and crushing behavior of closed-cell graded aluminum foams and foam-filled tubes, both numerically and experimentally. To model the mentioned specimens, we place cubes with several densities and strengths to generate functionally graded specimens. Specimens are considered as to be graded with two and three layers and non-graded single layer, with and without tubes. Various standard uniaxial compression experiences are conducted for numerical model calibration and validation and also for non-linear mechanical properties and hardening characterization. To enhance strength and energy absorption capability and also tailoring purpose, we layout the cubic foams in tubes with square profile. The 3D Voronoi diagrams approach is manipulated to model stochastic foam microstructure. Also Novel unit cell is proposed based upon Kelvin cell. We implement the hybrid finite element analysis and Voronoi diagram using Python script and Abaqus 2017 commercial FEM-based code for more convenient modeling and efficient analysis. Finally, and after numerical model calibrations, numerical and experimental results showed good agreement.

    Keywords: Foam-Filled tube (FFT), Alporas closed-cell foam, Voronoi Diagram, Micro-structure, FEM}
  • مهران قلمی چوبر، غلام حسین لیاقت *، مجتبی صدیقی، حامد احمدی
    کامپوزیت های گرمانرم تقویت شده با الیاف به دلیل داشتن چقرمگی بالا نسبت به گرماسخت ها با اقبال مواجه شده اند. در این میان پلی کربنات به دلیل داشتن چگالی پایین، مقاومت گرمایی و ضربه ای بالا مورد توجه ویژه ای قرار گرفته است. در این مقاله، اثر پارامترهای ساخت مانند دما و فشار و همچنین زمان بر خصوصیات مکانیکی چندلایه پلی کربنات/شیشه با استفاده از روش تاگوچی بررسی می شود. برای بررسی اثر پارامترهای مختلف، طراحی آزمایشی با آرایه ی متعامد L9 و سه سطح از زمان و فشار و دما به کمک نرم افزار مینی تب انجام شد. برای این منظور، تیر های کامپوزیتی با آرایش [0] 8 با روش انباشت لایه ها و در دستگاه پرس گرم تولید شدند. آزمایش های خمش سه نقطه ای بر اساس استاندارد مربوطه برای ارزیابی مدول الاستیک و استحکام خمشی انجام شد. مقایسه مدول خمشی و استحکام خمشی برای نمونه های مختلف بررسی و تحلیل شد. نتایج نشان داد دمای 215 درجه سانتیگراد، به دلیل جلوگیری از تخریب زمینه و همچنین کفایت ویسکوزیته، نسبت به دماهای دیگر باعث خصوصیات مکانیکی بالاتری می شود. علاوه بر این بر اساس نتایج، دمای قالب اثر مهم تری نسبت به فشار و زمان بر کیفیت ساخت قطعات دارد. مقادیر بهینه فاکتورها شامل دما، فشار و زمان برای بدست آوردن بیشترین مدول خمشی و استحکام خمشی بر اساس تحلیل نسبت سیگنال به نویز تعیین شد.
    کلید واژگان: زمینه گرمانرم, پرس گرم, روش تاگوچی, رفتار خمشی, بهینه سازی}
    Mehran Ghalami, Choobar, Gholamhossein Liaghat*, Mojtaba Sadighi, Hamed Ahmadi
    Fiber-reinforced thermoplastic composites have drawn much attention due to higher toughness in comparison with thermosets. Polycarbonate is of particular concern because of low weight, high thermal and impact resistance. In this paper, effect of manufacturing parameters such as temperature, pressure and time on mechanical properties of Polycarbonate/Glass laminate is investigated using Taguchi method. In order to evaluate effects of various parameters, an experimental design planned using L9 orthogonal array with three level of time, pressure and temperature with the help of Minitab software. For this, composite beams having arrangement [0]8 were produced in film staking procedure in a hot-pressing apparatus. The 3-points bending tests were carried out to assess manufacturing quality. Comparison of flexural modulus and flexural strength of various specimens were made and the results are commented upon and discussed. Results show that the temperature of 215 Celsius degree results higher mechanical properties than other temperatures because of preventing resin degradation and adequate viscosity. Furthermore, results indicated that the time factor was more significant, than time and pressure, on curing quality. Optimum values of factors such as time, pressure and temperature to achieve higher flexural modulus and flexural strength are determined using analysis of Signal to Noise Ratio (SNR).
    Keywords: Thermoplastic matrix, hot-pressing, Taguchi method, flexural behavior, optimization}
  • شیدخت رشیدداداش، مجتبی صدیقی، سهیل داریوشی *
    سازه های ساندویچی به طور گسترده در صنایع مختلفی از جمله صنایع هوا فضا، کشتی سازی، ساخت ناوگان ریلی و غیره کاربرد دارند. این سازه ها عموما در ابعاد محدود ساخته شده و با استفاده از اتصالات فلزی، چسب و یا پیچ به یکدیگر متصل می گردند. در مقاله حاضر، دو نوع اتصال فلزی با جنس یکسان و هندسه متفاوت بین سازه های ساندویچی با رویه های کامپوزیت اپوکسی- شیشه و هسته لانه زنبوری آلومینیومی درنظر گرفته شده است که این اتصالات با چسب به سازه ساندویچی متصل گردیده اند. پس از ساخت نمونه ها، آزمون های خمش سه نقطه بر روی تیر و خمش ورق بر روی نمونه ها انجام شدند. بعلاوه به منظور شبیه سازی رفتار سازه های ساندویچی دارای اتصال، مدلسازی نمونه ها با استفاده از یک نرم افزار بر پایه روش المان محدود صورت پذیرفت. با تکیه بر مقایسه نتایج عددی و تجربی، صحه گذاری نتایج شبیه سازی نرم افزاری انجام گرفت و تطابق مناسبی بین نتایج حاصل از کار عددی با نتایج تجربی مشاهده گردید. سپس برای هر دو اتصال، تاثیر افزایش طول و ضخامت بر حداکثر نیرو و جذب انرژی از طریق تحلیل پارامتری با استفاده از مدل المان محدود بدست آمده، مورد بررسی قرار گرفت.
    کلید واژگان: سازه ساندویچی, اتصالات, لانه زنبوری, آزمون استاتیکی}
    shidokht rashiddadash, Mojtaba Sadighi, Soheil Dariushi *
    Sandwich structures are used in applications that required a combination of high rigidity and low weight same as aerospace, marine and automotive. Large and/or complicated sandwich structures are often manufactured by connecting pre-fabricated sandwich panels by means of connections, adhesive or bolts. In present study, two types of metallic connections were used to join two sandwich panels with glass-epoxy face-sheets and aluminum honeycomb core. Connections have the same material and different geometries and were bonded to the sandwich structures using the same epoxy as used to manufacture the face-sheets. Two groups of specimens were made and tested under bending loading. Also, a finite element simulation using LS-DYNA were performed to predict the behavior of sandwich structures. A good compliance between numerical and experimental results was observed. The effects of increasing the length and the thickness of the connections on the maximum force and energy absorption were investigated to examine the influences of involved parameters on bending response of a sandwich plates.
    Keywords: sandwich panel, connection, Honeycomb, static tests}
  • شیدخت رشیدداداش، مجتبی صدیقی، سهیل داریوشی
    عموما ساختارهای ساندویچی با ابعاد بزرگ، از اجزاء کوچکتری تشکیل شده اند. این اجزاء با نوع خاصی از اتصالات به یکدیگر متصل می شوند. این اتصالات می توانند فلزی یا چسبی بوده و از نظر هندسی به منظور تحمل بارهای مختلف طراحی شده باشند. این در حالی است که مطالعات محدودی روی رفتار مکانیکی اتصالات سازه های ساندویچی صورت پذیرفته است. مقاله حاضر به بررسی رفتار دو نوع اتصال آلومینیومی با هندسه متفاوت تحت بارگذاری ضربه سرعت پایین می پردازد که این اتصالات بین دو سازه ساندویچی با رویه های کامپوزیت شیشه/ اپوکسی و هسته لانه زنبوری آلومینیومی استفاده شده و با استفاده از رزین اپوکسی به سازه ساندویچی متصل گردیده است. پس از ساخت نمونه ها، آزمون ضربه سرعت پایین بر روی نمونه های ساندویچی متشکل از دو نوع اتصال انجام شد و رفتار هر یک ار اتصالات تحت این نوع بارگذاری مورد بررسی قرار گرفت. بعلاوه به منظور شبیه سازی رفتار سازه های ساندویچی دارای اتصال، مدلسازی نمونه ها با استفاده از یک نرم افزار بر پایه روش المان محدود صورت پذیرفت. صحه گذاری نتایج شبیه سازی نرم افزاری با مقایسه نتایج عددی و تجربی، انجام شد و تطابق مناسبی بین نتایج حاصل از کار عددی با نتایج تجربی مشاهده گردید. سپس برای هر دو نوع اتصال، تاثیر افزایش طول و ضخامت بر رفتار سازه از طریق تحلیل پارامتری با استفاده از مدل المان محدود، مورد مطالعه قرار گرفت.
    کلید واژگان: سازه ساندویچی, اتصال, کامپوزیت شیشه, اپوکسی, لانه زنبوری, آزمون ضربه سرعت پایین}
    Shidokht Rashiddadash, Mojtaba Sadighi
    Large and/or complicated sandwich structures are often manufactured by connecting pre-fabricated sandwich panels by means of connections, adhesive or bolts. In nearly all sandwich constructions certain types of joints have to be used for assembly but little is known about their mechanical behavior. This paper deals with the investigation of the behavior of two aluminum joints with different geometries under low velocity impact tests. These two joints are used to connecting sandwich panels with glass-epoxy skins and aluminum honeycomb core. The joints and sandwich panels are connected by means of epoxy resin. After construction of the specimens, low velocity impact tests were performed on the specimens. Finite element analysis were used to simulate the behavior of sandwich panels with connection. Verification of the numerical results was performed by comparing the numerical and experimental results. There was a good compliance between numerical and experimental results. Also, the effect of increasing the length and the thickness of the connections on the behavior of the sandwich panel was done through a parametric study using the FEM model.
    Keywords: Sandwich panel, connection, glass-epoxy composite, honeycomb, low velocity impact}
  • فاطمه حسنعلی زاده، هادی دبیریان *، مجتبی صدیقی
    استفاده از منسوج به عنوان جزء تقویت کنند،ه سبب بهبود چشمگیر برخی از خواص مکانیکی کامپوزیت ها می شود. یکی از ویژگی های مهم مکانیکی، مقاومت در برابر بارهای ضربه ای است. از اینرو، در مقاله حاضر، رفتار ضربه پذیری کامپوزیت های تقویت شده با پارچه های دوجداره حلقوی پودی مورد مطالعه قرار گرفت . از آنجا که ماهیت مکانیکی ضربه ناشی از نیروهای خارج از صفحه است، تقویت کامپوزیت ها در راستای ضخامت به منظور تحمل بارهای ضربه ای از اهمیت بالایی برخودار است. پارچه های دو جداره حلقوی پودی به دلیل وجود نخهای اتصال ساختار مناسبی برای تقویت در راستای ضخامت کامپوزیت ها به شمار می روند. در این تحقیق، ابتدا اصول کلی حاکم بر رفتار ضربه سرعت پایین کامپوزیت ها مورد مطالعه قرار گرفت؛ سپس، با به کارگیری پارامترهای ساختاری منسوج مانند هندسه، ساختمان بافت و خواص نخ، معادلات حاکم بر رفتار ضربه ای لایه ها استخراج و در قالب مدلی مکانیکی ارائه گردید. در ادامه پارچه های دوجداره حلقوی پودی با آرایش متفاوتی از نخ های اتصال که بر اساس مدل ارائه شده مهمترین پارامتر موثر در ضربه پذیری است، بافته شد و به عنوان تقویت کننده های کامپوزیت مورد استفاده قرار گرفت. در انتها نمونه ها تحت آزمون ضربه با سرعت پایین قرار گرفتند. انطباق نتایج تئوری و تجربی نشان داد که مدل ارائه شده به خوبی قادر به پیش بینی رفتار ضربه ای کامپوزیت های تقویت شده با پارچه های دوجداره حلقوی پودی است.
    کلید واژگان: ضربه سرعت پایین, پارچه های دو جداره حلقوی پودی, کامپوزیت های منسوجی, مدل نیمه تجربی}
    Fatemeh Hasanalizadeh, Hadi Dabiryan *, Mojtaba Sadighi
    Using fabrics as reinforcement of composites considerably leads to improve some of mechanical properties. One of the important mechanical properties is resistance to impact forces. Therefore, in the present study, the impact behavior of composites reinforced with weft-knitted spacer fabrics has been studied. Due to the out of plane nature of impact force , the through-the-thickness reinforcement of composite play a key rule in undergoing the impact forces. Weft-knitted spacer fabrics are adequate structures to reinforce through-the thickness of composite due to the existence of spacer yarns. In this study, at first, principle of low velocity impact behavior of composites was studied. Then, a semi-empirical model was generated to predict the impact behavior of composites considering the structural parameters of weft-knitted spacer fabrics as reinforcement of composites. In order to validate the proposed model, weft-knitted spacer fabrics with different types of spacer yarn's orientation were produced and used as reinforcement of composites. The low-velocity impact test was carried out on the prepared samples. A good correlation was found between theoretical and experimental results.
    Keywords: Low velocity impact, weft-knitted spacer fabrics, Composite, Semi-empirical model}
  • سهیل داریوشی*، مجتبی صدیقی
    در این مقاله، قانون تماس بین ورق ساندویچی با هسته اسفنجی انعطاف پذیرو رویه کامپوزیتی با سمبه نیم کروی صلب با استفاده از روش تحلیلی- تجربی بررسی شد. به طور کلی، رابطه بین تغییرشکل و بار وارد شده به سازه به وسیله جسم خارجی، قانون تماس یا نفوذ نامیده می شود. در سازه های ساندویچی با توجه به انعطاف پذیری هسته و تفاوت زیاد مدول کشسانی بین رویه و هسته، به دست آوردن توزیع نیروی حاصل از تماس سمبه پیچیدگی های فراوانی دارد. در روش حاضر، با درنظرگرفتن رابطه توانی بین نیروی وارد شده به سازه و مقدار نفوذ سمبه، به همراه استفاده از نتایج تجربی حاصل از آزمون نفوذ بر سازه ساندویچی، توزیع نیرو محاسبه شده است. با توجه به توزیع نیروی به دست آمده و استفاده از حل مرتبه بالای سازه های ساندویچی، تغییرشکل ورق ساندویچی زیر بارگذاری ایستا (خمش) محاسبه شد. در این حل، رویه ها براساس فرض های نظری مرتبه اول برشی و هسته به شکل جسم سه بعدی که می تواند در راستای ضخامت فشرده شود، مدل سازی شدند. در بخش تجربی، ابتدا آزمون نفوذ و سپس آزمون خمش روی نمونه ها انجام شد. در آزمون نفوذ، نمونه ها با قرارگرفتن روی تکیه گاه صلب، بارگذاری شدند تا سازه تغییرشکل کلی نداشته باشد و مقدار جابه جایی نوک سمبه برابر با مقدار نفوذ باشد. در آزمون خمش، شرایط مرزی تکیه گاه ساده درنظر گرفته شد و نیرو به وسیله سمبه ای صلب نیم کروی در وسط ورق وارد شد. نمونه های ساندویچی بررسی شده دارای رویه های از جنس کامپوزیت شیشه-اپوکسی و هسته از جنس اسفنج استیرن-آکریلونیتریل بودند. مقایسه نتایج تحلیلی و تجربی نشان داد، استفاده از توزیع نیروی به دست آمده می تواند موجب افزایش قابل توجه دقت پیش بینی نتایج برای محاسبه تغییرشکل سازه ساندویچی با هسته انعطاف پذیرتحت بارگذاری ایستا شود.
    کلید واژگان: قانون تماس, ورق ساندویچی, نفوذ, کامپوزیت شیشه-اپوکسی, اسفنج آکریلو نیتریل}
    Soheil Dariushi *, Mojtaba Sadighi
    Sandwich structures are widely used in aerospace, automobile, high speed train and civil applications. Sandwich structures consist of two thin and stiff skins and a thick and light weight core. In this study, the obligatory mandate of a sandwich plate contact constitutes a flexible foam core and composite skins with a hemispherical rigid punch has been studied by an analytical/empirical method. In sandwich structures, calculation of force distribution under the punch nose is complicated, because the core is flexible and the difference between the modulus of elasticity of skin and core is large. In the present study, an exponential correlation between the contact force and indentation is proposed. The coefficient and numerical exponent were calculated using the experimental indentation results. A model based on a high-order sandwich panel theory was used to study the bending behavior of sandwich plate under hemispherical punch load. In the first method, the force distribution under the punch nose was calculated by the proposed method and multiplied to deformation of related point in the loading area to calculate the potential energy of the external loads. In the second method, the punch load was modeled as a point force and multiplied to deformation of maximum indented point. The results obtained from the two methods were compared with the experimental results. Indentation and bending tests were carried out on sandwich plates with glass/epoxy skins and a styrene/acrylonitrile foam core. In the bending test, a simply support condition was set and in the indentation test the sandwich specimens were put on a rigid support. Indeed, in this position the punch movement was equal the indentation. The comparison between the analytical and experimental results showed that the proposed method significantly improved the accuracy of analysis.
    Keywords: contact law, sandwich plate, indentation, glass, epoxy composite, acrylonitrile Foam}
  • سروش صادق نژاد*، یوسف طراز جمشیدی، مجتبی صدیقی، عبدالرضا اوحدی همدانی
    پژوهش حاضر به بررسی عددی و تجربی رفتار صفحه های ساندویچی در برابر ضربه سرعت کم با درنظرگرفتن تراکم پذیری هسته و رفتار گرانروکشسان آن می پردازد. رویه ها ناهمسانگرد از جنس کامپوزیت یا همسانگرد از جنس آلومینیم فرض شده اند. شرایط مرزی در این بخش به شکل تکیه گاه های ساده و صلب است. از نرم افزار Abaqus و قابلیت های برنامه نویسی آن، شامل ایجاد مستقیم فایل ورودی و اسکریپت نویسی Phyton برای مدل سازی به روش عددی استفاده شده است. هسته سازه، رفتاری غیرخطی از نوع ابرگرانروکشسان داشته که برای مدل سازی ابرکشسانی آن از مدل ابراسفنج Ogden و برای مدل سازی رفتارگرانروکشسان آن از روش سری Prony استفاده شد. نوع تحلیل استفاده شده نیز دینامیکی صریح با دامنه حل مناسب درنظر گرفته شده و رفتار تابع زمان هسته به کمک مدل سری Prony، با استفاده از روش ابداعی جدیدی مبتنی بر روش اجزای محدود و آزمون ساده نفوذ شبه ایستا توسعه یافته است. با انجام آزمون های تجربی ضربه سرعت کم، نیروی حاصل از ضربه و تغییر مکان های ناشی از آن ها اندازه گیری شد. از نتایج حاصل مشخص شد، با افزایش ضخامت هسته با خاصیت گرانروکشسان در سازه های ساندویچی، زمان برخورد افزایش و مقدار انرژی ذخیره شده در سامانه کاهش و از طرفی مقدار انرژی میرا شده در سامانه افزایش می یابد. سازه ها با رویه های کامپوزیتی دارای کمترین نسبت تغییرمکان رویه بالایی به تغییرمکان رویه پایینی نسبت به سازه ها با رویه های همسانگرد هستند. رفتار ضربه ای سازه ها با رویه های همسانگرد هموارتر از رویه های کامپوزیتی بوده و انرژی ویژه ذخیره شده در سازه ها با رویه های کامپوزیتی، روی تکیه گاه های مختلف، بیشتر از رویه های آلومینیمی است .
    کلید واژگان: هسته گرانروکشسان, ضربه سرعت کم, مدل سازی عددی, سری Prony, آزمون های تجربی}
    Soroush Sadeghnejad*, Yousef Taraz Jamshidi, Mojtaba Sadighi, Abdolreza Ohadi Hamedani
    A numerical and experimental low-velocity impact behavior of sandwich plates have been presently studied with regard to the compressibility and viscoelasticity features of their cores. Face sheets were assumed to be anisotropic composites or isotropic aluminum materials and a viscoelastic behavior has been considered for core. The boundary conditions are assumed to be simply supported or rigid. Abaqus, as FEM software, and its python script programming feature, have been used to model the specimens. To model hyper-viscoelastic nonlinear behavior of the core, Ogden hyper-foam elasticity and Prony series approach are manipulated. To solve the numerical problem, dynamic explicit solver option with sufficient solving amplitude has been used. Prony series have been used to model the core time-dependent behavior. In conjunction with a simple indentation experiment, FEM used to formulate a novel method for finding the Prony series coefficients. By performing some low-velocity impact experiments, the impact force and displacement of the composite sandwich plates have been investigated. The results indicate that increasing the structural damping increases the contact time and missing energy and decreases the stored energy of the system. The structures with composite face sheets have a minimum ratio of upper face sheet displacement to lower face sheet displacement in comparison to those with the isotropic face sheets. Impact behavior of isotropic face sheet specimens are more flattened than that of the composite face sheets. In addition, the specific energy stored in the sandwich plates with composite face sheets, on different supports, is greater than that stored in the aluminum face sheets.
    Keywords: viscoelastic core, low velocity impact, numerical modelling, prony series, experimental analysis}
  • علی طالع زاده لاری، علی نیک بخت، مجتبی صدیقی
    در این مقاله تماس لغزشی دوبعدی یک پانچ صلب استوانه ای روی یک سطح نیمه بی نهایت ساخته شده از مواد هدفمند در حضور و عدم حضور یک ترک سطحی بررسی شده است. مدول الاستیسیته در لایه هدفمند طبق مدل تی-تی-او محاسبه شده است. این مدل با تعریف پارامتر q، تاثیر برهم کنش های ریزساختارها را نیز در نظر می گیرد. برای حل معادلات حاکم از کد نویسی روش تفاضلات محدود در نرم افزار متلب استفاده شده است. اثر ناهمگنی، q، شعاع پانچ، ضخامت لایه هدفمند و ضریب اصطکاک بر نمودار نیرو – جابه جایی، تنش های ایجاد شده و ضرایب شدت تنش مود اول و دوم بررسی شده است. نتایج به دست آمده نشان می دهد که افزایش ضخامت لایه هدفمند، شعاع پانچ و ضریب ناهمگنی(r) برای جابه جایی های یکسان پانچ افزایش نیروی تماس را در پی دارد. همچنین تغییرات این پارامترها بر توزیع تنش فشاری زیر پانچ موثر است. اما تغییرات q تاثیری بر نیروی تماس و نیز توزیع تنش فشاری ندارد. در تماس بدون اصطکاک ضریب شدت تنش مود اول همواره نامثبت است و ترک تمایلی به رشد تحت این مود ندارد. افزایش ضریب اصطکاک، ضریب شدت تنش مود اول را افزایش می دهد؛ اما موجب کاهش ضریب شدت تنش مود دوم می شود.
    کلید واژگان: تماس, پانچ صلب استوانه ای, ضرایب شدت تنش, مواد هدفمند, تفاضلات محدود}
    Ali Talezadehlari, Ali Nikbakht, Mojtaba Sadighi
    In this article two dimensional sliding contact of a rigid cylindrical punch on a functionally graded (FG) semi-infinite medium is studied. The modulus of elasticity in the graded layer is calculated based on TTO model approximation. This model defines a parameter q which considers the microstructural interactions between the constituting phases. The governing equations are solved by finite difference (FD) method by means of MATLAB software. The effects of different parameters such as non-homogeneity­, q, the dimensions of the punch, the thickness of the graded layer and the coefficient of friction are investigated on the force-displacement diagram of the punch, stress distribution and modes I and II stress intensify factors (KI and KII). The results show that the contact force and the stress distribution under the punch are affected by the thickness of the graded layer, radius of the punch and the non-homogeneity­ coefficient. But the variation of q has no effects on the contact force and the stress distribution under the punch. In the absence of the friction, KI is always non-positive and the crack has no tendency to grow under this mode. Increasing the friction coefficient, increases KI but decreases KII.
    Keywords: Contact, Rigid cylindrical punch, Stress intensity factor Functionally graded material (FGM), Finite difference (FD)}
  • سهیل داریوشی، مجتبی صدیقی
    در این مقاله تئوری غیر خطی مرتبه بالای سازه های ساندویچی برای تحلیل رفتار یک تیر ساندویچی تحت بارگذاری ضربه سرعت پایین ارائه شده است. در این تئوری، سازه ساندویچی به سه جزء رویه بالایی، هسته و رویه پایینی تقسیم شده که در آن رویه ها به صورت تیر تیموشنکو و هسته به صورت یک جسم دوبعدی که می تواند در راستای ضخامت فشرده شود، مدلسازی گردید. پس از ارائه فرمول بندی، معادلات با استفاده از روش ریتز استخراج و با بکارگیری روش رانگ-کوتا حل شد. با استفاده از این تئوری، نتایج مربوط به برخورد ضربه زننده استوانه ای صلب با یک تیر ساندویچی در سرعت های مختلف محاسبه گردید. در قسمت تجربی، تیرهای ساندویچی با رویه های آلومینیومی و هسته های از جنس لانه زنبوری نومکس ساخته شدند و تحت آزمایش قرار گرفتند. مقایسه نتایج حاصل از حل تحلیلی با نتایج آزمون های تجربی نشان داد که تئوری غیر خطی ارائه شده به خوبی می تواند رفتار تیر ساندویچی را پس از برخود ضربه زننده در سرعت های مختلف پیش بینی نماید. به منظور مقایسه بهتر نتایج تحلیلی خطی نیز در کنار نتایج غیر خطی ارائه شد. بعلاوه در یک مطالعه پارامتری تاثیر پارامترهای هندسی مانند طول تیر، ضخامت هسته و ضخامت رویه بر میزان اختلاف بین نتایج تحلیلی خطی و غیر خطی برای تیرهای ساندویچی تحت بارگذاری ضربه سرعت پایین مورد بحث و بررسی قرار گرفت.
    کلید واژگان: سازه ساندویچی, ضربه سرعت پایین, تحلیل غیر خطی, تئوری مرتبه بالا}
    Soheil Dariushi, Mojtaba Sadighi
    A novel geometrically nonlinear high order sandwich panel theory for a sandwich beam under low velocity impact is presented in this paper. The equations are derived based on high order sandwich panel theory in which the Von-Karman strains are used. The model uses Timoshenko beam theory assumptions for behavior of the face sheets. The core is modeled as a two dimensional linear elastic continuum that possessing shear and vertical normal and also in-plane rigidities. Nonlinear equations for a simply supported sandwich beam are derived using Ritz method in conjunction with minimum potential energy principle. After obtaining nonlinear results based on this enhanced model, simplification was applied to derive the linear model in which kinematic relations for face sheets and core reduced based on small displacement theory assumptions. A parametric study is done to illustrate the effect of geometrical parameters on difference between results of linear and nonlinear models. Also, to verify the analytical predictions some low velocity impact tests were carried out on sandwich beams with Aluminum face sheets and Nomex cores. In all cases good agreement is achieved between the nonlinear analytical predictions and experimental results.
    Keywords: Sandwich beam, Low velocity impact, Nonlinear analysis, High order sandwich panel theory}
  • هادی صبوری، غلامحسین لیاقت*، مهندس حامد احمدی، مجتبی صدیقی
    در این مقاله، پاسخ پنل های ساخته شده از GLARE 2/1 در اثر اثر ضربه بالستیک مورد بررسی قرار گرفته است. چهار گروه از پنل های GLARE 3 با آرایش های (Al/0/90/Al)، (Al/02/902/Al)، (Al/04/904/Al) و (Al/08/908/Al) تولید گردیده که ضخامت لایه آلومینیمی در تمامی پنل ها ثابت می باشد. آزمون های بالستیک با استفاده از پرتاب گلوله سرتخت توسط دستگاه تفنگ گازی انجام شده است. مودهای مختلف تخریب و مکانیزم های جذب انرژی، با مشاهده پنل ها از نمای روبه رو، پشت و مقطع برش خورده آن ها تعیین گردیده است. برخی از این مودها و مکانیزم ها، عمومی بوده و بعضی دیگر، موضعی می باشند. سرعت حد بالستیک هریک از پنل ها به روش تجربی به دست آمده و ظرفیت جذب انرژی بالستیک آن ها تعیین گردیده است. پارامتر انرژی ویژه عبور، به عنوان معیاری برای مقایسه کارایی بالستیک پنل های مختلف، مورد استفاده قرار گرفته است. نتایج، نشان می دهند که از میان نمونه های مورد بررسی، پنل (Al/02/902/Al) از بیشترین میزان انرژی ویژه عبور برخوردار می باشد.
    کلید واژگان: چند لایه الیافی, فلزی GLARE, ضربه پرسرعت, مکانیزم های جذب انرژی, مودهای تخریب, سرعت حد بالستیک, انرژی ویژه عبور}
    Dr. Hadi Sabouri, Dr. Gholamhossein Liaghat *, Mr. Hamed Ahmadi, Dr. Mojtaba Sadighi
    An experimental study of the high velocity impact on 2/1 GLARE panels has been carried out. Four GLARE 3 panels with (Al/0/90/Al)، (Al/02/902/Al)، (Al/04/904/Al) and (Al/08/908/Al) configurations were fabricated. All panels had same aluminum thickness. Ballistic tests were conducted using flat ended steel projectiles. The failure modes and energy absorption mechanisms were characterized by observation the front and rear sides and also sectioning the panels. Some global and local failure modes due to high velocity impact were identified. The ballistic limit velocity and energy absorption capacity of each panel set was determined experimentally. Specific perforation energy was applied for comparison the ballistic efficiencies of each target. It was found that the (Al/02/902/Al) sequence has the superior specific perforation energy.
    Keywords: GLARE, High velocity impact, Energy absorption mechanisms, Failure modes, Ballistic limit velocity, Specific perforation energy}
  • مصطفی سبزیکار بروجردی، سهیل داریوشی، مجتبی صدیقی
    کاربرد سازه های ساندویچی در سازه هایی که وزن در آنها اهمیت زیادی دارد، مثل هواپیما ها، قایق ها و قطارهای تندرو در حال افزایش است. انتخاب مناسب جنس هسته و رویه ها از نکات مهم در طراحی سازه های ساندویچی است. امروزه استفاده از رویه های فلزی یا کامپوزیتی رایج است. اما، هریک از این مواد معایبی دارند که کاربرد آنها را محدود می سازد. از این رو، چندلایه های فلز- الیاف با داشتن خواص مکانیکی مناسب که تلفیقی از خواص فلزها و کامپوزیت های الیافی است، می توانند جایگزینی مناسب برای سازه های ساندویچی سنتی باشند. در این پژوهش، رفتار تیرهای ساندویچی با رویه های از جنس چندلایه های آلومینیم- الیاف شیشه زیر بار خمشی بررسی شد. برای انجام آزمون های تجربی سه گروه نمونه با رویه های با لایه چینی متفاوت شامل AL/GE(0-90)/GE(90-0)/AL، AL/GE(0-90)/AL/GE(90-0) و GE(0-90-0-90-90-0-90-0) و هسته های از جنس اسفنج پلی یورتان با چگالی kg/m340 ساخته و آزمایش شده اند. نتایج به دست آمده نشان می دهد، سازه های ساندویچی با رویه های از جنس چندلایه های فلز- الیاف توزیع مناسب تری از بار را روی کل سازه ایجاد می کنند و پیوستگی ساختاری آنها تا پایان مرحله فشردگی کامل هسته به خوبی حفظ می شود. اتصال خوب لایه کامپوزیتی و هسته اسفنجی از دیگر نکاتی است که ظرفیت تحمل بار سازه را افزایش می دهد. در بخش تحلیلی نیز با استفاده از روش کلاسیک، نمودارهای نیرو- جابه جایی در ناحیه کشسان، برای هریک از نمونه ها به دست آمد. مقایسه نتایج تحلیلی و تجربی نشان می دهد، خرابی در تیرهای ساندویچی با رویه های از جنس چندلایه های فلز- الیاف به دلیل بزرگ تربودن ناحیه کشسانی، دیرتر شروع می شود، پیش بینی تحلیلی در ناحیه بزرگ تری منطبق بر نتایج تجربی است و مدل تحلیلی رفتار این تیرهای ساندویچی را به خوبی پیش بینی می کند.
    کلید واژگان: تیر ساندویچی, چندلایه های فلز, الیاف, خمش سه نقطه ای, الیاف شیشه, لایه چینی}
    Mostafa Sabzikar Boroujerdy, Soheil Dariushi, Mojtaba Sadighi
    sandwich structures are widely used in aerospace, high speed trains and marine applications because of lightweight and high in-plane and flexural stiffness. Sandwich structures consist of two thin face sheets and a core. Face sheets usually are made from highly stiff and highly strong materials; In general, the face sheets may be of different metal or composite layers. Both metal and composite face sheets have advantages and disadvantages, and searching for new materials with better properties is in progress. In this paper flexural behavior of a new generation sandwich beams with fiber metal laminate (FML) face sheets were investigated experimentally. Three groups of specimens with different layer arrangements of face sheets consist of (Al/GE (0-90)/GE(90-0)/Al), (Al/GE(0-90)/Al/GE(90-0)) and (GE(0-90-0-90-90-0- 90-0)) and 40 kg/m3 polyurethane foam core were made and tested. The results show that sandwich beams with FML face sheets have better resistance against local loads, while composite faces are weak against intense loads. Also, FML faces are lighter than metal face sheets and have better connection to foam core. Also, a simple classical theory was used to predict the force-deflection behaviour of sandwich beams in elastic region. Good agreement between the experimental results and analytical prediction were obtained. Sandwich beams with FML face sheets have larger elastic region than beams with composite face sheets therefore agreement between the analytical andexperimental results in these specimens are in larger area
بدانید!
  • در این صفحه نام مورد نظر در اسامی نویسندگان مقالات جستجو می‌شود. ممکن است نتایج شامل مطالب نویسندگان هم نام و حتی در رشته‌های مختلف باشد.
  • همه مقالات ترجمه فارسی یا انگلیسی ندارند پس ممکن است مقالاتی باشند که نام نویسنده مورد نظر شما به صورت معادل فارسی یا انگلیسی آن درج شده باشد. در صفحه جستجوی پیشرفته می‌توانید همزمان نام فارسی و انگلیسی نویسنده را درج نمایید.
  • در صورتی که می‌خواهید جستجو را با شرایط متفاوت تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مطالب نشریات مراجعه کنید.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال