جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه "رشته پیچی" در نشریات گروه "فنی و مهندسی"
-
فلنچ ها قطعاتی هستند که، امکان اتصال، تغییر راستا و دسترسی به منظور تعمیرات و بازرسی را در بین قطعات بزرگ و اصلی تجهیزات و سازه ها فراهم می کنند. در این تحقیق با توجه به اهمیت، حداکثر سبک سازی در کنار حفظ استحکام قطعات در سازه های هوایی، فلنچ و پوسته هایی کامپوزیتی ساخته شد که در سازه های هوایی نظیر راکت های شتاب دهنده و موشک های ماهواره بر، وظیفه ی اتصال قسمت ها و پوسته های بزرگ سازه را برعهده دارند. جنس فلنچ های مورد استفاده در این سازه ها، در سبک ترین حالت، آلومینیوم بوده است. در این تحقیق با هدف سبک سازی هرچه بیشتر، با روش رشته پیچی، تعداد 4 عدد فلنچ و 4 عدد پوسته کامپوزیتی در 2 مجموعه ساخته شد، که هر مجموعه شامل 2 فلنچ و2 پوسته می باشد. پس از اتصال فلنچ ها و پوسته ها به همدیگر، بر روی آنها تست های تجربی مودال و کشش انجام شده است. همچنین شبیه سازی عددی تست مودال و کشش، با نرم افزار انسیس، انجام پذیرفت. ارزیابی نتایج حاصل از تست ها و تحلیل عددی بر روی قطعات ساخته شده، مبین فرکانس ویژه بالای کامپوزیت نسبت به وزن، در مقایسه با نوع فولادی و آلومینیومی (در فرکانسهای پایین) می باشد. همچنین عامل تورق در تیغه ی فلنچ کامپوزیتی، بیشتر از شکست ماتریس و الیاف، در افزایش طول سازه بر اثر نیروی کشش تاثیر داشته است.کلید واژگان: کامپوزیت, فلنج, رشته پیچی, آنالیز مودال, تست کششFlanges are parts that provide the possibility of connection, change of direction, access for repairs and inspection between large and main parts of equipment and structures. In this research, due to the importance of maximum lightening while maintaining the strength of parts in aerospace structures, composite flanges and shells were made, which are used in aeronautical structures such as bossting rockets and satellite carriers. They are responsible for connecting the parts and large shells of the structure. The material of the flanges used in these structures is aluminum in the lightest state, and in this research, with the aim of lightening as much as possible, 4 flanges and 4 shells were made in 2 sets, each set includes 2 flanges and 2 shells. After connecting the flanges and shells to each other, experimental modal analysis and tensile tests were performed. Also numerical simulation of the modal and tensile test was performed with ANSYS software. The results of experimental tests and numerical analysis on the manufactured parts show that the specific frequency of the composite flange is higher than that of the steel and aluminum flange (in low frequency range). Also, the delamination factor in the composite flange blade has more effect on increasing the length of the structure due to the tensile force, rather than the failure of the matrix and fibers.Keywords: Composite, flange, Modal Analysis, Tensile test, Filamet winding
-
فرآیند رشته پیچی یکی از مهم ترین و پرکاربردترین فرآیندهای ساخت سازه های کامپوزیتی برای دستیابی به مقاومت و استحکام بالا می-باشد. در فرآیند رشته پیچی پارامتر های مهمی همچون کشش الیاف، نحوه پیچیدن الیاف، اثر لایه چینی، زاویه پیچش، الگوی پیچش الیاف، نوع مواد مناسب پیچش و... وجود دارد که می توانند نقش بسزایی در این فرآیند داشته باشند. در این راستا، الگوی پیچش کمتر از دیگر پارامترها مورد بررسی محقیقن قرار داشته است. در این تحقیق تاثیر الگوی پیچش الیاف بر آستانه تحمل فشار هیدروستاتیک استوانه شیشه اپوکسی مورد بررسی قرار گرفته است. برای این منظور، ابتدا با چهار الگوی مختلف پیچش، لوله هایی به روش رشته پیچی با استفاده از الیاف شیشه و زرین اپوکسی با چیدمان 54± ساخته و تحت آزمون هیدروستاتیک با فشارهای داخلی 5-50 بار قرار گرفته شد و میزان جابجایی شعاعی در وسط قطعه به روش تجربی اندازه گیری شده است. در ادامه میزان جابجایی شعاعی لوله ها ناشی از فشار داخلی با استفاده از حل عددی نیز مدل شده و با نتایج تجربی مقایسه شده است. همچنین برای صحه گذاری بر نتایج تجربی و عددی از روابط تحلیلی نیز استفاده شد و نتایج آن مورد مقایسه قرار گرفت. تمامی نتایج در یک بازه قابل قبول قرار گرفته و نشان داد که الگوی پیچش با بافت ریزتر، استحکام فشاری بالاتری دارد.کلید واژگان: رشته پیچی, الگوی پیچش, فشار هیدروستاتیک, جابجایی شعاعی, کامپوزیت شیشه-اپوکسیThe filament winding process is one of the most important and widely used processes in the manufacture of composite structures in order to achieve high strength and rigidity. In this process, there are important parameters such as fiber tension, how the fibers are twisted, the effect of layering, twisting angle, twisting pattern of fibers, materials, etc. which can play a significant role in this process. In this regard, the twisting pattern has been less studied by researchers than other parameters. In this research, the effect of fiber twisting pattern on the hydrostatic pressure threshold of epoxy glass cylinder has been investigated. For this purpose, glass/epoxy cylinders with 4 different twisting patterns were made with ± 54 arrangement and subjected to hydrostatic test with internal pressures of 5-50 bar, where the amount of radial displacement in the middle of the cylinder was measured experimentally. In the following, the radial displacement of cylinders due to the internal pressure was also modeled using numerical analysis (Abaqus) and compared with experimental results. In order to validate the experimental and numerical results, theoretical model was used and the results were compared. All of the results obtained were in acceptable limits and showed that the pattern having finer texture has a higher compressive strength. Also, the simulation results showed a good agreement with the experimental results.Keywords: Spiral thread, twist pattern, Hydrostatic pressure, radial displacement, Glass-epoxy composite
-
پوسته های مشبک کامپوزیتی به دلیل خواص منحصربفردشان یکی از سازه های پرکاربرد در صنایع هوایی، دریایی و خودروسازی می باشد. هدف تحقیق حاضر، تحلیل تجربی و عددی ارتعاشات آزاد پوسته استوانه ای کامپوزیتی ساندویچی با هسته لوزی شکل می باشد. برای ساخت این پوسته ها، از قالب سیلیکونی، روش رشته پیچی و لایه چینی دستی استفاده شد. پوسته تقویت شده مشبک و پوسته ساده ساخته شده و سپس با چسباندن این دو بخش بهم، پوسته ساندویچی با شبکه لوزی شکل ایجاد می شود. نمونه های ساخته شده تحت آزمایش آنالیز مودال قرار گرفته و فرکانس های طبیعی ارتعاشی استخراج شده است. از مقایسه ی نتایج تجربی و عددی به دست آمده از نرم افزار آباکوس، مشاهده شد که انطباق مناسبی بین آن ها وجود دارد. با استفاده از روش تاگوچی یک مطالعه پارامتری روی اثر تغییرات 6 پارامتر، شامل تعداد جفت ریب، ضخامت ریب، تعداد سلول واحد، ضخامت پوسته، چیدمان لایه ها و شرایط مرزی بر رفتار ارتعاشی پوسته ساندویچی با هسته لوزی شکل انجام شده است. نتایج نشان می دهد، فرکانس طبیعی پوسته ساندویچی استوانه ای بیشترین حساسیت را نسبت به شرایط مرزی و ضخامت پوسته داشته و کمترین حساسیت را نسبت به ضخامت ریب و چیدمان لایه ها دارد. همچنین به جهت بررسی کارایی پوسته ساندویچی، فرکانس طبیعی پوسته ساندویچی با شبکه لوزی شکل با پوسته ساده معادل در شرایط مرزی مختلف مقایسه شده است. نتایج نشان می دهد فرکانس طبیعی پوسته ساندویچی با شبکه لوزی شکل در حالت شرط مرزی آزاد، 176% و در حالت شرط مرزی گیردار، 34% نسبت به پوسته ساده معادل بیشتر است.کلید واژگان: ارتعاشات آزاد, پوسته ساندویچی, هسته لوزی شکل, رشته پیچی, روش تاگوچیDue to unique properties, lattice composite shells are used extensively in aviation, marine and automotive industry. The aim of this research is experimental and numerical free vibration analysis of composite sandwich cylindrical shells with lozenge cores. For the fabrication of this shells, silicone mold, filament winding, and hand lay-up method were used. Stiffened shells and simple shells are fabricated, separately. Then, composite sandwich cylindrical shells with lozenge cores were created by attaching the two parts together. The modal test is done on the shells and natural frequencies have been extracted. The comparison of experimental results and, numerical results obtained from Abaqus showed that there is a good agreement between them. By using Taguchi method, a parametric study was performed on the vibrational behavior of sandwich shells with lozenge cores via six parameters that such as stiffeners’ pair number, stiffener thickness, unit cell number, skin thickness, layers sequence and boundary condition. The results show that the natural frequency has a most sensitive to the boundary condition, skin thickness and least sensitive to stiffener thickness, layers sequence. To evaluate the efficiency of a sandwich shell, the natural frequency of sandwich shell are compared with simple shell in the different boundary condition. The results show that the natural frequency of sandwich shell with lozenge core is 176% and 34% higher than an equivalent simple shell at free and clamp boundary condition, respectively.Keywords: Free vibration, Sandwich shell, Lozenge core, Filament winding, Taguchi method
-
در این پژوهش، به وسیله ماشین قیطان بافی، ساختارهای قیطانی و رشته پیچی شده با الیاف شیشه روی قالب استوانه ای تولید شد. سپس، با استفاده از روش نفوذ در خلا، نمونه های بافته شده به رزین پلی استر غیراشباع آغشته شد تا کامپوزیت های لوله ای قیطانی و رشته پیچی شده حاصل شود. پس از انجام آزمون فشاری روی لوله ها و محاسبه نیروی شکست و انرژی شکست، مشاهده شد، خواص فشاری در نمونه های رشته پیچی شده در مقایسه با نمونه های قیطانی تولید شده با درصد حجمی یکسان بیشتر است که این مسئله به دلیل وجود تعداد لایه های بیشتر در ساختار رشته پیچی شده برای جبران ساختار مواج نخ ها در نمونه های قیطانی است. نتایج نشان داد، لوله های قیطانی که با تعداد لایه یکسان و درصد حجمی متفاوت نسبت به نمونه های رشته پیچی شده تولید شده اند، بیشترین نیروی شکست و انرژی شکست فشاری را دارند. علت این مسئله ضخامت بیشتر جداره لوله در نمونه قیطانی و در نتیجه رفتار با ثبات هنگام اعمال نیروی فشاری است.
کلید واژگان: کامپوزیت, لوله, قیطان بافی, رشته پیچی, استحکام فشاریBraided and filament-wound tubular composites were produced by various glass fiber preform structures on a cylindrical mandrel using a modified maypole braiding machine. The composites were then impregnated with unsaturated polyester resin by vacuum infusion process (VIP). After performing compression test on the samples and calculating the failure force and failure energy، it was observed that the filament-wound sample displayed higher compression properties than those of braided samples with the same fiber volume percent. This was due to having more reinforcing layers with more reinforcing strands for compensating the effect of waviness in its braided counterpart. The results showed that the braided samples، with the same number of layers with the filament-wound tubes but different fiber volume percentage، show the highest compression failure force and energy. The reason for this phenomenon was attributed to higher tube wall thickness in the braided sample and consequently more stable behavior during compression loading.
Keywords: composite, tube, braiding, filament winding, compression strength -
کپسول های CNG کامپوزیتی، مزایای قابل توجهی نسبت به انواع فلزی خود دارند که از آن جمله می توان به قابلیت ذخیره سازی گاز با فشار بالاتر، مکانیزم های واماندگی ایمن تر، ویژگی های مکانیکی بهتر، مقاومت بالاتر در برابر خوردگی و 2 تا 4 برابر وزن کمتر اشاره کرد. هدف اصلی این پژوهش، آنالیز ترمومکانیکی و ارزیابی کپسول های CNG کامپوزیتی است. برای ساخت این کپسول ها، یک رزین اپوکسی با کارایی بالا به عنوان فاز زمینه کامپوزیت زمینه پلیمری و الیاف کربن با استحکام بالا از نوع T-700S به عنوان فاز تقویت کننده انتخاب شد. پس از تعیین ویژگی های گوناگون این دو بخش اصلی، ویژگی-های لمینای ناشی از آن ها به کمک روابط میکرو مکانیک تعیین و برای ساخت آن نیز یک دستگاه رشته پیچ 5 محوری ساخته شد. سپس با توجه به شرایط کاری بهینه دستگاه که در کسر حجمی 50 تا 60 درصد از الیاف تقویت کننده بدست می آمد، آنالیز ترمومکانیکی سه بعدی در کسر حجمی 50، 55 و 60 درصد با استفاده از نرم افزار ANSYS-12 انجام شد. با توجه به نتایج این پژوهش، افزایش تعداد لایه های لمینت کامپوزیتی و کسر حجمی الیاف تقویت کننده، تاثیری متفاوت بر رفتار واماندگی آستر فلزی و لایه های کامپوزیتی دارند. از نتایج دیگر، تاثیر بسزای تنش های حرارتی بر واماندگی لمینت است؛ در حالی که تاثیر آن ها بر واماندگی آستر فلزی قابل چشم پوشی است.
کلید واژگان: کپسول CNG, کامپوزیت زمینه پلیمری, آنالیز ترمومکانیکی, میکرو مکانیک, رشته پیچیComposite CNG tanks have a number of advantages such as high gas pressure، safer failure modes، higher mechanical properties، higher corrosion resistance، as well as being 2 to 4 times lighter than steel tanks. The main aim of this work is the thermo-mechanical analysis and evaluation of Type III composite CNG tanks. A high-performance hot-cure Araldite epoxy resin system was selected and modified as the matrix. The T-700S high-strength carbon fiber was also selected as the reinforcement. After determining the various attributes of these two principal constituents، the properties of the lamina were calculated by the micromechanical approach. A 5-axis filament winder machine was constructed in this research to manufacture the CNG tank. 3D thermo-mechanical analysis was conducted by ANSYS-12 based on the micromechanical outputs for 50، 55 and 60 percent of fiber volume fractions. Results showed that increasing the number of layers and the fiber volume fraction have opposite effects on the behavior of laminate and the metal liner failure. It wasalso found the significant effects of thermal stresses on the laminate failure; while their effects were ignorable on the metal liner failure.Keywords: CNG Tank, Polymer Matrix Composites, Thermomechanical Analysis, Micro, mechanics, Filament Winding
- نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شدهاند.
- کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شدهاست. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
- در صورتی که میخواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.