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

جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه « three-point bending test » در نشریات گروه « فنی و مهندسی »

  • Mahdi Farhadi, Ali Davar*, Mohsen Heydari Beni, Jafar Eskandari Jam

    Thanks to their high strength-to-weight ratio, lightweightness, and excellent energy absorption, composite lattice panels can be used in the aerospace, marine, automotive, and other industries. These structures can be used as an alternative to string-reinforced structures, honeycomb (core) sandwich panels, and aluminum grid structures. In this paper, a composite lattice panel is first fabricated from glass/epoxy by hand lay-up method using a silicon rubber mold. In this method, a Kagome composite lattice panel with twelve layers of resin-impregnated fibers was fabricated during a continuous process. After fabrication, the test panel was shown under three-point bending and failure modes. Also, a numerical simulation of three-point bending was performed in ABAQUS software. Then, the simulation results were compared with those of the experimental test, indicating a good convergence between the experimental test results and the finite element ones up to the point of failure. Due to changes in directions of force, these structures have a high ability to withstand damage, and therefore, continue to withstand the load after the failure of one or more ribs. Also, there is no sudden and sharp drop in the load-bearing capacity of the structure despite the force being maximized, which can be attributed to the high energy absorption of such structures. Instead, the force decreases slowly with fluctuations, and the structure continues to absorb energy until final failure. Therefore, such lightweight structures can be used in applications where energy absorption is of great importance.

    Keywords: Numerical Analysis, Three-Point Bending Test, Glass, Epoxy, Composite Lattice Panel}
  • علی علیزاده*، محسن حیدری بنی، محمدرضا زحمتکش، مهدی عبدالهی آذغان
    در پژوهش حاضر به ساخت و بررسی خواص مکانیکی فوم کامپوزیتی زمینه آلومینیومی تقویت شده با ذرات کاربید سیلیسیم پرداخته شده است. فوم های فلزی به واسطه ساختار سلولی خود دارای ویژگی هایی از قبیل چگالی پایین، استحکام به وزن و جذب انرژی بالا در تنش های فشاری می باشند. در میان فلزات مختلف که به منظور فوم سازی مورد استفاده قرار می گیرند، آلومینیوم و آلیاژهای آن به دلیل داشتن چگالی نسبتا پایین، در دسترس بودن و سهولت تشکیل فوم، بیشترین کاربرد را دارند. در این تحقیق فوم های آلومینیومی A356 و کامپوزیتی با مقادیر مختلف از ذرات کاربید سیلیسیم (SiC) به عنوان عامل تقویت کننده و پایدارساز و پودر کربنات کلسیم (CaCO3) به عنوان عامل فوم ساز با استفاده از روش فوم سازی مستقیم از مذاب تولید شد. چگالی نمونه فومی بین 493/0 تا 863/0 گرم بر سانتی متر مکعب اندازه گیری شد. پس از آن ریزساختار فوم ها توسط میکروسکوپ های OM و SEM و خواص فشاری و خمشی فوم ها به دو صورت معمولی و ساندویچ پنل مورد بررسی قرار گرفت. ارتباط بین تنش مسطح و چگالی با درصد وزنی CaCO3 و ذرات SiC بررسی شد که نشان می دهد رفتار فشاری محصولات فومی، یکنواخت نیست. از سوی دیگر نشان داده شد که در 10% وزنی از عامل تقویت کننده SiC، تنش مسطح (پایا)
    کلید واژگان: فوم کامپوزیتی, آلیاژ A356, خواص خمشی, خواص فشاری}
    Ali Alizadeh *, Mohsen Heydari Beni, Mohammadreza Zahmatkesh, Mehdi Abdollahi Azghan
    Due to their cellular structure, metal foams have properties such as low density, strength to weight and high energy absorption under compressive stresses. Among the various metals used for foaming, aluminum and its alloys are the most widely used due to their relatively low density, availability, and ease of foam formation. In this research, A356 aluminum and composite foams with different amounts of silicon carbide (SiC) particles as a reinforcing and stabilizing agent and calcium carbonate powder (CaCO3) as a foaming agent were produced using direct foaming method from the melt. The density of the foam sample was measured between 0.493 and 0.863 g/cubic centimeter. Then, the microstructure of the foams was examined by OM and SEM microscopes and the compressive and flexural properties of the foams in both conventional and sandwich panels. The relationship between flat stress and density with the weight percentage of CaCO3 and SiC particles was investigated, which shows that the compressive behavior of foam products is not uniform. On the other hand, it was shown that at 10% by weight of the SiC boosting agent, plateau stress increases with decreasing CaCO3 powder content from 6.89 to 11.62 MPa.
    Keywords: Composite Foam, A356 Alloy, Three Point Bending Test, Compression Test}
  • Mohd Syahrin Amri Mohd Noh, Ghazali Omar *, Mohd Syafiq Mispan, Fuaida Harun, Zaleha Mustafa
    Silicon wafers have been widely used in semiconductor manufacturing, and chipping issues often highlighted during wafer dicing which affects device performance and reliability. The phenomenon of chipping has been observed to have detrimental effects on die strength, leading to the potential of crack formation. Cracks became a major concern because its sometimes undetected during testing and had been reported to cause malfunctions at user applications. This study aims to comprehensively analyze the fragile behavior of silicon concerning its chipping and flexural strength performance, providing valuable insights for engineering applications. The research employed new wafer mounting techniques, including chipping analysis, a three-point bending test and scanning electron microscopy (SEM) to reduce silicon die chipping and increase the flexural strength by evaluating the novel semi and full sandwich wafer mounting techniques. The study demonstrated that the implementation of novel full sandwich mounting technique had improved significantly the silicon die chipping and flexural die performance among all the wafer mounting techniques.
    Keywords: chipping, silicon, Three-point bending test, wafer dicing, wafer mounting}
  • حسین گرامی زاده، ستار جداری سلامی*
    این تحقیق روی ارزیابی تیر های ساندویچی تحت خمش سه نقطه ای تمرکز دارد. سه تیر ساندویچی متشکل از هسته های هانی کامب، بتا و آلفا با ضخامت رویه یکسان چاپ سه بعدی شده اند. تیوری مرتبه بالا توسعه یافته تیر ساندویچی در راستای تحلیل استاتیکی خمش سه نقطه ای تیر ها مذکور برای اولین بار توسط این پژوهش بکار گرفته شده است. به منظور مقایسه نتایج تیوری، شبیه سازی عددی در نرم افزار آباکوس و آزمایشات تجربی انجام شد. نتایج تیوری با خطای کمتر از 5 درصد از آزمایشات تجربی پیروی می کند. دستاورد های بدست آمده از این مطالعه دقیق بینشی جدید را در راستای پیش بینی رفتار الاستیک تیر های ساندویچی چاپ سه بعدی شده ارایه می دهد.
    کلید واژگان: تئوری مرتبه بالا توسعه یافته تیر ساندویچی, آزمایش تجربی خمش سه نقطه, اجزاء محدود, آباکوس, چاپگر سه بعدی}
    Hosein Geramizadeh, Sattar Jedari Salami *
    This study focuses on evaluating the performance of sandwich beams under three-point bending test. Three sandwich beams consisting of transverse cores of Honeycomb, Beta, and Alpha with the same face sheets thickness are fabricated by employing a 3D printer. The extended high order sandwich beam theory has been used to carry out the static analysis of three-point bending behavior of the beams for the first time by this work. In order to compare the theoretical results, numerical simulations were implemented in ABAQUS software and experimental tests were performed. The theoretical results with less than 5% error follow the experimental ones. The tremendous achievements of the current investigation provide a novel insight into prognosticating the performance of the 3D printed sandwich beams.
    Keywords: Extended high order sandwich panel theory, Three point bending test, Finite element, ABAQUS, 3D printer}
  • رضا سرخوش، حمید عرب قمی، امین فرخ آبادی*

    در این مقاله به طراحی، ساخت و بررسی خواص مکانیکی و الکتریکی یک کامپوزیت زیست تخریب پذیر تهیه شده از رزین ML506 و الیاف کنف پرداخته شده است. تولید نمونه های کامپوزیتی با استفاده از روش انتقال رزین به داخل قالب به کمک خلاء (VARTM) استفاده شده است. جهت تعیین خواص مکانیکی کامپوزیت، دو آزمون کشش و خمش سه نقطه ای بر روی نمونه ها انجام شده است. مدول الاستیک، تنش تسلیم، تنش نهایی، میزان حداکثر تغیر طول، و میزان چقرمگی از آزمون کشش و استحکام خمشی، مدول الاستیک وتری خمشی از آزمون خمش سه-نقطه به دست آمده است. در ادامه جهت تعیین خواص الکتریکی کامپوزیت، بر روی نمونه های تهیه شده، آزمون ثابت دی الکتریک در باند x انجام شد. همچنین تانژانت تلفات کامپوزیت تولید شده به دست آمد. بیشینه استحکام کششی و مدول الاستیک به دست آمده در این پژوهش به ترتیب برابر با 62/42 مگاپاسکال و 4/43 گیگاپاسکال است. میانگین استحکام خمشی و مدول الاستیک وتری خمشی نمونه های تولیدی به ترتیب برابر با 99/19 مگاپاسکال و 5/619 گیگاپاسکال است. بیشینه ثابت دی الکتریک و تانژانت تلفات نمونه های تولیدی در باند x به ترتیب برابر با 4/74 و 0/053 است. درنهایت به منظور اعتبارسنجی نتایج بدست آمده در این تحقیق، نتایج آزمون های انجام شده با نتایج سایر مراجع در این زمینه مقایسه شده است.

    کلید واژگان: کامپوزیت زیست تخریب پذیر, الیاف کنف, آزمون کشش, آزمون خمش سه نقطه, ثابت دی الکتریک}
    Reza Sarkhosh, Hamid Arabqomi, Amin Farrokhabadi *

    In this study, a biodegradable composite by ML506 as matrix and kenaf fibers as reinforcement was designed, manufactured, and finally, its mechanical properties were investigated. The test samples were manufactured by the Vacuum-assisted resin transfer molding (VARTM) method. To determine the mechanical properties, a tensile test and three-point bending test were performed. Young modulus, yield stress, ultimate stress, maximum elongation, and toughness were obtained from the tensile test. Flexural strength and flexural chord modulus of elasticity were obtained from the three-point bending test. To determine the electrical properties, a dielectric constant test in X-band was performed. The loss tangent, as well as composite products, were obtained. The maximum tensile strength and tensile modulus were achieved in this research respectively equal to 62.42 Mpa and 4.43 Gpa. The flexural strength and flexural modulus were achieved in this research respectively equal to 99.19 Mpa and 5.619 Gpa. The dielectric constant and loss tangent of the samples produced in the X -band were 4.74 and 0.053, respectively. Finally, to validate the results in this research, the result of the tests were compared with the result of the other similar studies.

    Keywords: biodegradable composite, hemp fiber, Tensile test, Three-point bending test, Dielectric Constant}
  • M. R Torshizian *, M Boustani
    Fracture toughness is a criterion to determine the resistance of materials against small longitudinal and peripheral cracks, which can be created in the effect of welding or peripheral effects. Therefore, it is extremely important to scrutiny the factors that impress crack treatment and the way that it grows. In this research, fracture toughness was investigated on the peripheral welding zone in gas and oil transfer pipelines made in steel API X65. The fracture toughness is derived by using two different methods. At first, the three-point bending test method was used on samples that made up of the peripheral welding zone. Then, with a numerical simulation it was calculated by ABAQUS software v6/10. The comparison of experimental results and computer simulation results shows good agreement from two methods. The fracture toughness of the welded zone, obtained in this study, was compared with that of the base metal. The results showed that fracture toughness on the welding zone in gas and oil transfer steel pipelines decreased 43% compared to the base metal. This issue shows that peripheral welding on gas and oil transfer pipelines has more talent for crack growth compared to the base metal.
    Keywords: fracture toughness, Gas, oil pipeline, Three-point bending test, Abaqus Software}
  • Nima Zahedan, Hamed Ahmadi *, GholamHossein Liaghat

    Top-hat hollow-section beams are widely used in passenger vehicle’s body-in-white structure because of their proper shape for the montage process and also crashworthiness advantages. Hollow section beams with top-hat cross-section are mostly employed in structures like B-pillar, rocker sill, and roof rail which are engaged in side impact collisions. In the present investigation, simplified top-hat beams are developed based on a conventional B-pillar with the aim of improving energy absorption characteristics. Reinforcements are conducted by employing fiber glass-epoxy composite material. Three types of reinforced beams are presented which are either improved by composite-laminating, or by installation of an extra composite-made internal reinforcement. Experimental tests are performed in quasi-static three-point bending condition and based on results, a FE simulation is developed using LS-Dyna explicit code. Specimens are compared based on peak load, total energy absorption (TEA) and specific energy absorption (SEA) amounts. Also, to illustrate the extent of improvements, a not-reinforced top-hat beam is experimentally subjected under three-point bending test. Results depict a significant difference between the performance of beams reinforced by different methods. Comparison between specimens, considering their respective load-displacement diagram and crashworthiness characteristics, show that applying composite laminates to the inside surface of a hat-shaped beam would produce a beam with satisfying flexural behavior.

    Keywords: Top-hat section beam, Composite reinforcement, Three-point bending test, LS-Dyna, Specific energy absorption}
  • حمید هاشمی، سید حجت هاشمی*

    در لوله های فولادی جوش کاری شده انتقال گاز، ناحیه جوش به دلیل نواقص ذاتی ساختاری می تواند منطقه مستعد جهت شروع و رشد ترک و نهایتا آسیب سازه باشد. به دلیل شرایط خاص منطقه جوش، بررسی انرژی شکست در درزجوش لوله های فولادی برای مهندسین و طراحان خط دارای اهمیت است. در این مقاله آزمایش خمش سه نقطه ای (مطابق هندسه نمونه استاندارد آزمایش ضربه سقوطی) به صورت شبه استاتیکی بر روی درزجوش مارپیچ و فلز پایه لوله فولادی نوع API 65 انجام و نمودار نیرو برحسب جابه جایی استخراج شده است. وجود افت های ناگهانی نیرو در نمودار نیرو- جابه جایی نمونه درزجوش نشان دهنده ساختار نامتجانس جوش است. با ترسیم نمودار نیرو- جابه جایی، نیروی تسلیم و حداکثر، مقدار رشد ترک پایدار و انرژی شکست نمونه های فلز پایه و درزجوش شامل انرژی شروع و رشد ترک بررسی و مقایسه شد. همچنین نسبت افت نیرو به نیروی نهایی در میزان جابه جایی یکسان مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان دهنده بالاتربودن نیروی تسلیم و پایین تربودن نیروی حداکثر، مقدار رشد ترک پایدار و انرژی شکست نمونه درزجوش نسبت به نمونه فلز پایه است. همچنین پایین تربودن نسبت افت نیرو به نیروی نهایی (در یک جابه جایی یکسان) در فلز پایه، مقاومت بالای فلز پایه در برابر گسترش ترک را نشان می دهد.

    کلید واژگان: لوله انتقال گاز, فولاد API 65, آزمایش خمش سه نقطه ای, درزجوش, انرژی شکست}
    H. Hashemi, S.H. Hashemi*

    Because of the inherent structure of welded pipelines, the seam weld can be a potential source for initiation and propagation of crack that can eventually lead to failure of the structure. Due to the critical conditions in the welding region, the investigation of failure energy in gas transportation pipeline is very important for engineers and line designers. In this paper, the three-point bending test (according to the standard specimen of drop-weight tear test) was performed quasi-statically on the seam weld pipe and base metal of spiral seam weld pipe of API X65 steel from which force diagrams were extracted. The presence of sudden load drops in the force-displacement diagram of the specimen in the weld indicated the inhomogeneous structure of the weld. The diagrams of force-displacement, yield and ultimate force, amount of steady crack growth and fracture energy of the metal and seam weld specimens including initiation and propagation energy of crack were investigated and compared. Also, the ratio of the force drop to the ultimate force at the same displacement rate was investigated. The results showed that in seam weld compared to the base metal specimen, the yield force was higher and the ultimate force, the amount of steady crack, initiation and propagation energy of crack were lower. In addition, the lower ratio of force to ultimate force (at the same displacement) in the base metal also indicated a high resistance of the base to the crack propagation.

    Keywords: Gas Transportation Pipeline, API X65 Steel, Three-Point Bending Test, Seam Weld, Fracture Energy}
  • محمدرضا موحدی*، سیدحجت هاشمی

    ناحیه جوش لوله فولادی API X70 به دلیل نواقص ذاتی، می تواند منطقه مستعد جهت شروع و رشد ترک و نهایتا آسیب سازه باشد. در تحقیق حاضر رفتار مکانیکی درز جوش مارپیچ لوله API X70 در سه ناحیه (فلز پایه، ناحیه متاثر از حرارت و فلز جوش) با استفاده از نمونه های آزمون کشش تک محوری و خمش سه نقطه ای بررسی شد. برای تعیین خواص کششی فولاد سه نمونه تخت ماشین کاری شده از هر ناحیه استفاده شد. همچنین یک نمونه خمش سه نقطه ای با شیار اولیه در هر سه ناحیه آزمایش شد. با ترسیم نمودار نیرو-جابجایی مقادیر ویژه نیرو (تسلیم، حداکثر و شکست) و انرژی متناظر با این مقادیر (انرژی شروع و گسترش ترک) بررسی و نتایج به لحاظ ارتباط با ریز ساختار هر ناحیه تحلیل شد. همچنین بوسیله یک رابطه تحلیلی بر اساس میدان خطوط لغزش، تنش تسلیم ماده با استفاده از نمونه خمش سه نقطه ای برای هر سه ناحیه تعیین و با نتایج آزمون کشش تک محوری مقایسه شد. از آزمون کشش مقادیر میانگین تنش تسلیم برای سه ناحیه فلز پایه، ناحیه متاثر از حرارت و فلز جوش به ترتیب 560، 514 و 507 مگاپاسکال و از آزمون خمش سه نقطه ای به ترتیب 604، 582 و 575 مگاپاسکال بدست آمد.

    کلید واژگان: لوله فولادی انتقال گاز, فولاد API X70, آزمون خمش سه نقطه ای, درز جوش مارپیچ, انرژی شکست استاتیکی}
    M. R. Movahedi *, Sayyed H. Hahsemi

    The welded zone of API X70 steel pipe, due to the inherent defects of welding, is a potential area for initiation and propagation of cracks which can eventually lead to damage of the structure. In this research, mechanical behavior of spiral seam weld was evaluated in API X70 pipe steel in three zones (base metal, HAZ and weld metal) using uniaxial tensile and three point bend (3PB) experiments. Three tensile specimens were used in each zone for measurement of mechanical properties. For studying the mechanical behaviour of the pipe, one specimen with 3PB geometry was tested for each zone. Specific values including yield, peak and final load for 3PB specimen were determined from load-displacement plots. The associated energy for each load plus initiation and propagation energies were calculated and the results were analyzed in relation to microstructure in each zone. With an analytical equation based on slip-line field analysis, yield strength was determined with 3PB specimen in each zone and compared with the result of uniaxial tensile experiment. From uniaxial tensile experiment, yield strength levels of 560, 514 and 507 MPa were found for base metal, HAZ and weld metal respectively and from 3PB experiment 604, 582, 575 MPa respectively. Keywords: Pipe line steel; API X70; Three point bending test; Spiral seam weld; Static fracture energy.

    Keywords: Pipe line steel, API X70, Three point bending test, Spiral seam weld, Static fracture energy}
  • Mohammad Hadi Safari Naderi, Hamid Ekhteraei Toussi, Ahmad Ghasemi Ghalebahman *
    The inconsistencies accompanied with material properties tipically cause the rise of delamination risk in composites made of different types of glass and crabon fibers. In this study, the delamination of a composite beam reinforced with a carbon layer under bending load is investigated. To this end, a small piece of a wind turbine blade root in the form of a heterogeneous laminated plate is simulated and analyzed. The methodology consists of two parallel approaches, including the experimental measurements and computer simulations. In the experimental program, the delamination of different specimens has been examined by three-point bending (3PB) tests. The diagrams of load versus load line displacement are recorded. In computer simulation, the geometry of composite laminate is re-modeled and stress analysis is performed. The results confirm that delamination loads obtained from the simulations are reliable and in good agreement with those obtained from the experimental procedures. The results of experimental measurements and computational simulations are utilized to predict the delamination failure and to optimize the lay-up sequence of the reinforced structure.
    Keywords: Delamination, Laminated composites, Abaqus analysis, Three-point bending test, Cohesive zone model}
  • سواگ مکرتیچیانس، سید محمدحسین میرباقری*
    امروزه فوم های فلزی سلول بسته به عنوان یک ماده پیشرفته در حال توسعه هستند. در پژوهش حاضر از فوم سلول بسته آلیاژ آلومینیم A356 به عنوان هسته ساندویچ پنل با ورق های آلومینیم، استفاده شده است. سپس رفتار تغییر شکل پلاستیک فشاری تک محوره و همچنین خمش 3 نقطه، تختال فومی و ساندویچ پنل فومی به روش ریخته گری بررسی شدند. بر اساس منحنی های نیرو-جابجایی بدست آمده از هر دو آزمون، انرژی جذب تغییر شکل فشاری و خمشی اندازه گیری شده و با بررسی استریوگراف و متالوگرافی دیواره های سلولی فوم ها، مکانیزم تغییر شکل تعیین شد. ساختار فوم؛ طی آزمون فشار؛ برای ساندویچ پنل ها و تختال های فومی، رفتار یکسان خرد شدن دیواره سلولی را نشان دادند. اما ساندویچ پنل ها طی خمش، دو رفتار متفاوت بسته به ساختار هسته فومی از خود نشان دادند. یک از رفتارها لولای پلاستیک و خم شدن یو شکل آنها؛ حول میله افقی اعمال فشار در آزمون خمش و دیگری پاره شدن ورق پایینی ساندویچ پنل بود. از اینرو انرژی ساندویچ پنل ها و تختال ها در کرنش تخریب سازه ها، اندازه گیری شد. نتایج نشان می دهد استحکام فشاری ساندویچ پنل فومی تقریبا برابر تختال فومی است. همچنین تنش خمشی ساندویچ پنل 5/3برابر بیشتر از تختال آن است. منتهی انرژی جذب ویژه طی تغییر شکل پلاستیک محوری تا کرنش 7/38 درصد؛ در تختال ببیشتر از تمام ساندویچ پنل ها است. اما امقادیر نرژی جذب ویژه؛ طی آزمون خمش؛ باتوجه به مد تخریب ساختار پنل ها؛ نشان داد، انرژی جذب ویژه ساندویچ پنل ها با تخریب از نوع لولای پلاستیک، از همه بیشتر است. نتایج این تحقیق نشان می دهد؛ بسته به تنوع تخریب ساختار سلولی هسته فومی، میزان جذب انرژی متفاوت است.
    کلید واژگان: فوم آلومینیم A356 ریخته گری, ساندویچ پنل فومی, آزمون فشار تک محوره, آزمون خمش سه نقطه}
    Sevag Makrtichians, Seyyed Mohammad Hossein Mirbbagheri *
    In present study closed cell aluminum A356 metal foam used as sandwich panel core with aluminum surface sheets. Then the uniaxial compressive plastic behavior and three-point bending behavior of foam slab and sandwich panel were studied. According to force-cross head displacement curves of compressive and three-point bending tests, the absorbed compressive and bending energy were calculated and by analyzing structure and metallography of cell walls, the deformation mechanism was estimated. Foam’s structure; in compressive test; showed same crushing behavior of cell walls for foam slabs and sandwich panels. However, sandwich panels showed two different behaviors due to core structure of foam in three-point bending test. First one was plastic hinges and U shape bending, around compression mandrel in three-point bending test and the other one was tearing of bottom face sheet of sandwich panel. Hence the absorption energy of sandwich panel and slab foams were calculated. The results show that sandwich panel and slab foam have almost same compressive strength. Also sandwich panel bending strength was 5.3 times greater than slab foam. However, absorbed energy in the longitudinal plastic deformation up to 7.38 % strain for slab foam was greater than sandwich panel. However, characteristic absorb energy during three-point bending test and according to disruption of panel structure mode showed that sandwich panel failure with plastic hinges had higher characteristic absorption energy.
    Keywords: Casting A356 aluminum foam, sandwich panel foam, uni-axial compressive test, three-point bending test}
  • Sh. Vahedi, S.M.H. Siadati, H. Khosravi, A. Shahrabi
    The effects of surface-functionalized Na+-montmorillonite nanoclay particles on the flexural behavior of E-glass fiber-reinforced aluminum (GLARE) laminates were investigated. The nanoclay particles were subjected to surface functionalization using 3-(trimethoxysilyl)propylamine to increase their compatibility with the epoxy matrix and improve their dispersion within the matrix. Experimental results indicated that the GLARE laminates achieved the highest flexural strength (61%) and energy absorption (51%) at an addition of 3 wt% functionalized nanoclay. The highest flexural modulus (67% increase) was observed at an addition of 5 wt% functionalized nanoclay. The flexural properties of the functionalized nanoclay-filled GLARE laminates were significantly better than those of untreated nanoclay-filled GLARE laminates. Microscopic observations suggested that the introduction of functionalized nanoclay particles markedly enhanced the interfacial adhesion between the matrix and the E-glass fibers.
    Keywords: Fiber-metal laminates, Nanoclay, Surface functionalization, Three-point bending test, Fracture surface}
  • اکبر جعفرآذری خزینه، علی ارومیه ای*، محمدرضا نیکودل
    سنگ مصنوعی ترکیبی از سنگ دانه های طبیعی و مواد افزودنی مانند صمغ های صنعتی (رزین)، سیمان و دیگر مواد پلیمری می باشد. در این پژوهش سنگ مصنوعی با مواد افزودنی و رزین های متفاوت به منظور دست یابی به ظرفیت خمشی بالا با طرح اختلاط، 84 % سنگ دانه، 10 % رزین و 6 % مواد افزودنی به روش کاملا دستی بدون نیاز به سیستم خلاء و فشار ساخته شد. برای تعیین ریز ترک ها، عناصر، اتم های سازنده، درصد وزنی و چگونگی قرارگیری و در هم تنیدگی مواد افزودنی مصرف شده در ساخت سنگ های مصنوعی، تصاویر FESEM از نمونه ها گرفته شد. برای تعیین شکل پذیری و ارزیابی کیفیت سنگ های مصنوعی توسط توانایی آن ها در برابر مقاومت به ایجاد ترک یا ناهمواری های سطحی دیگر در طول یک دوره ی خمشی مداوم، سنگ های مصنوعی ساخته شده با مواد افزودنی (الیاف شیشه، الیاف کربن، رزین پلی استر و وینیل استر) آزمایش خمش سه نقطه ای صورت گرفت. بر اساس آزمایش خمش سه نقطه ای نمونه ساخته شده با رزین ویلین استر و الیاف کربن بیش ترین مقاومت خمشی و نمونه ساخته شده با رزین ویلین استر و الیاف شیشه بیش ترین کرنش را در طول خمش تحمل کردند. همچنین نوع شکست و ترک ها در سنگ های تقویت شده به ترتیب، شکننده و خمشی و در سنگ های بدون تقویت، شکل پذیر و خمشی برشی است.
    کلید واژگان: سنگ مصنوعی, الیاف شیشه و کربن, رزین پلی استر و وینیل استر, خمش سه نقطه ای, SEM}
    Akbar Jafarazari Khazineh, Ali Uromeihy *, Mohammad Reza Nikudel
    Artificial stone is a mixture of natural aggregate and additives such as industrial gums (resin), cement and other polymer materials. In this research artificial stones with different additives and resins were designed to achieve high flexural capacity with mixing design, 84% aggregate, 10% resin and 6% additive completely manually without vacuum and pressure system. FESEM images were taken from specimens to determine fine cracks, elements, manufacturing atoms, weight percentages, and how to add and interconnect the additives used in making artificial rocks. To determine the ductility and evaluation of the quality of artificial rocks by their ability to withstand cracks or other surface roughness over a continuous bending period, artificial rocks made with additives (glass fiber, carbon fiber, polyester resin And vinyl ester) Three-point bending test Based on the three-point bending test, the sample made from wilin ester resin and the carbon fiber, had the most flexural strength and a sample made from wilin ester resin and the glass fiber tolerated the most strain during bending. Also, the type of fracture and cracks in the reinforced rocks are brittle and flexural respectively, and are ductile and shear-bending in rocks without reinforcing.
    Keywords: artificial stone, glass fiber, carbon, polyester resin, ester resin, Three-point bending test, SEM}
  • Aliasghar - Mirmohammadlou_Hossein Memarian_Soheil Mohammadi_Mohammadamin Jafari
    Rapid development of engineering activities expands through a variety of rock engineering processes such as drilling, blasting, mining and mineral processing. These activities require rock dynamic fracture mechanics method to characterize the rock behavior. Dynamic fracture toughness is an important parameter for the analysis of engineering structures under dynamic loading. Several experimental methods are used for determination of dynamic fracture properties of materials. Among them, the Hopkinson pressure bar and the drop weight have been frequently used for rocks. On the other hand, numerical simulations are very useful in dynamic fracture studies. Among vast variety of numerical techniques, the powerful extended finite element method (XFEM) enriches the finite element approximation with appropriate functions extracted from the fracture mechanics solution around a crack-tip. The main advantage of XFEM is its capability in modeling different on a fixed mesh, which can be generated without considering the existence of discontinuities. In this paper, first, the design of a drop weight test setup is presented. Afterwards, the experimental tests on igneous (basalt) and calcareous (limestone) rocks with single-edge-cracked bend specimen are discussed. Then, each experimental test is modeled with the XFEM code. Finally, the obtained experimental and numerical results are compared. The results indicate that the experimentally predicted dynamic fracture toughness has less than 8 percent difference with calculated dynamic fracture toughness from extended finite element method.
    Keywords: Rock fracture dynamic toughness, extended nite element method (XFEM), three point bending test, drop weight setup}
  • مسعود گلستانی پور *، ابوالفضل باباخانی، سید مجتبی زبرجد
    پنل های ساندویچی با هسته فوم آلومینیوم یا کامپوزیت زمینه آلومینیومی، ساختارهایی سبک با قابلیت جذب انرژی هستند که در کاربردهای حفاظت در برابر ضربه نظیر پنل های ساختمانی سبک، مواد بسته بندی و جاذب های انرژی کاربرد دارند. در تحقیق حاضر از آزمون تجربی خمش سه نقطه ای بر روی نمونه های پنل ساندویچی با هسته فوم کامپوزیتی Al A356/SiCp و صفحاتی از جنس آلومینیوم 1100 استفاده شد. اتصال هسته فومی به صفحات با استفاده از سه نوع چسب متداول صنعتی با استحکام اتصال متفاوت، صورت گرفت. حداکثر نیروی لازم برای گسیختگی ناشی از خمش سه نقطه ای، انرژی جذب شده، رفتار خمش، مدل تغییرشکل و نحوه پیوستگی اتصال چسبی از جمله نتایج حاصل از این تحقیق می باشد. از نتایج این تحقیق مشخص گردید که حداکثر نیروی لازم برای گسیختگی و نیز میزان انرژی جذب شده برای پنل های ساندویچی بسته به نوع چسب مورد استفاده، بسیار بیش تر از فوم کامپوزیتی بدون استفاده از صفحات است. علاوه بر این در اتصال چسبی مستحکم به دلیل عملکرد بهتر در اتصال دهی و استحکام بالاتر اتصال، تخریب نمونه از فصل مشترک اتصال صورت نمی گیرد بلکه از داخل هسته فومی صورت می پذیرد. همچنین با توجه به استفاده از صفحات با جنس و ضخامت یکسان و فاصله تکیه گاهی مشابه و ثابت در این تحقیق، مشخص گردید که تنها استحکام اتصال در تعیین مدل تغییر شکل و رفتار خمشی پنل های ساندویچی نقش داشته است.
    کلید واژگان: فوم آلومینیومی, پنل ساندویچی, اتصال چسبی, آزمون خمش سه نقطه ای}
    Masoud Golestanipour *, Abolfazl Babakhani, Seyed Mojtaba Zebarjad
    Aluminium and aluminium base composite foam core sandwich panels are good energy absorbers for impact protection applications, such as light-weight structural panels, packing materials and energy absorbing devices. In this study, three-point bending tests were carried out on sandwich structures with Al A356/SiCp composite foam core and Al 1100 aluminium face-sheets and also aluminium composite foam without face-sheets. For bonding of panels, three industrial adhesive with different shear strength were used. Maximum of failure force, absorbed energy, bending behavior, deformation model and adhesive bonding were investigated. Results showed that maximum failure force and absorbed energy of sandwich panels were higher than aluminium composite foam without face-sheets. In addition, for samples with higher strength of adhesive bonding, failure were accrued in foam core rather than bonding interface. Finally, because of constant value of face-sheets thickness and mid-span, bonding strength was effective parameter on deformation model and bending behavior of sandwich panels.
    Keywords: Aluminum Foam, Sandwich Panel, Adhesive bonding, Three-point bending test}
نکته
  • 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.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال