Skip to main content
SUPERVISOR
Mohammad Sheykhzadeh,Saeed Ajeli
محمد شیخ زاده (استاد راهنما) سعید آجلی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Jalil Hajrasouliha
جلیل حاج رسولیها

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی نساجی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1389

TITLE

Investigation into Mechanical Behaviour of Braiding and Weaving Tubular Structures with Using Thin-Walled Cylindrical Model in Small Strain
The tubular fabrics are one of the most applicable fabrics in different industries especially in aerospace, marine, petrochemical and automotive industries. Tubular fabrics can increase the mechanical properties of the final product either directly or as a reinforcing phase of the composites. Producing lightweight thin walled vessels with high resistance against internal pressures and high flexibility is among the many applications of the tubular fabrics. Among the existing systems, the braiding and weaving are of significant importance for producing tubular structures which are used as thin-walled vessels. The braid angle in braiding and the density of weft and warp in weaving are the most important variables which should be investigated precisely and be improved for the construction of a thin-walled vessel under the internal pressure. This study investigates these two parameters in an experimental method and compares the obtained results with the theory of the thin-walled pressurized vessels and shells strengthened and improved by fibers. A thin-walled silicon pipe was used as the core for conducting the experiments. Meanwhile, from braiding with 7 different braid angles and weaving with 5 different weft densities were used for the covering of this thin-walled pipe. After this stage a structure was designed to test the internal pressure and the samples were placed on it. The diameter started to increase in a fixed rate due to the increase in internal pressure. The behaviors of the samples up to the failure point were recorded by a digital camera. The pressure-diameter diagram was drawn and investigated for braid and weaving samples. In braid samples it was observed that the diameter-pressure diagram in the angle of ±55° was linear and in this angle all the forces created on the surface of the thin-walled vessel are along the braid strands. In weaving samples also it was revealed that through increasing the weft density up to a certain amount the fiber involvement would also increase and as a result the failure pressure increase as compared to the weight of the used weft yarn would happen. Following that due to increasing the shear forces in the surface of the fabric the decrease in the failure pressure as compared to the weight of the used weft yarn would happen. Finally the accuracy of the obtained results was investigated according to the thin-walled vessels theory. Keywords: Braiding, Weaving, Braid angle, Thin-walled vessels, Internal pressure, Wrinkling moment
یکی از پرکاربردترین پارچه های مورد استفاده به خصوص در صنایع هوافضا، زیردریایی، پتروشیمی، خودروسازی وغیره پارچه های لوله ای شکل می باشد. بافت های لوله ای شکل می تواند به تنهایی و یا به عنوان جزء تقویت کننده ی کامپوزیت، باعث بهبود خواص مکانیکی محصول نهایی شود. یکی از کاربردهای این نوع بافت ها، ساخت مخازن جدار نازک با استحکام ویژه بالا، سبک، انعطاف پذیر و مقاوم در برابر فشارهای داخلی مختلف می باشد. در میان سیستم های بافندگی موجود جهت تولید بافت های لوله ای شکل مورد استفاده به عنوان مخازن جدار نازک، سیستم های بریدینگ و بافندگی تاری- پودی از اهمیت ویژه ای برخوردار می باشد. زاویه ی برید در بافت بریدینگ و تراکم تار و پود در بافت تاری- پودی مهمترین عوامل متغیر بوده که برای ساخت یک مخزن جدار نازک تحت فشار داخلی باید مورد بررسی دقیق قرار گرفته و بهینه سازی شوند که در این تحقیق این دو عامل بصورت تجربی مورد بررسی قرار گرفته و نتایج بدست آمده با تئوری مخازن جدار نازک و پوسته های تقویت شده با الیاف مقایسه گردید. جهت انجام آزمایشات از یک لوله سیلیکونی جدار نازک به عنوان مغزی و برای پوشش دهی این لوله جدار نازک از بافت بریدینگ با هفت زاویه برید متفاوت و بافت تاری- پودی با پنج تراکم پودی متفاوت استفاده شد. پس از این مرحله جهت انجام آزمایش فشار داخلی سازه ای طراحی گردیده و نمونه ها بر روی آن قرار گرفته و در اثر افزایش فشارهای داخلی با نرخ ثابت شروع به ازدیاد قطر کرده که تمامی رفتار نمونه ها تا لحظه پارگی توسط یک دوربین دیجیتال، فیلمبرداری شد. در نهایت نمودار فشار- قطر برای نمونه های برید و تاری- پودی ترسیم شده و مورد بررسی قرار گرفت. برای نمونه های برید مشاهده شد که نمودار فشار- قطر برای زاویه 55 ± درجه کاملاً به صورت خطی شده و در این زاویه کلیه ی نیروهای ایجاد شده در سطح مخزن جدار نازک در اثر اعمال فشار داخلی در راستای جهت گیری رشته های برید می باشد. در نمونه های تاری- پودی نیز مشاهده شد که با افزایش تراکم پودی تا یک مقدار مشخص افزایش درگیری میان الیاف و در نتیجه افزایش فشار پارگی نسبت به وزن نخ پود مصرفی و پس از این مقدار به دلیل افزایش نیروهای برشی در سطح پارچه کاهش فشار پارگی نسبت به وزن نخ پود مصرفی را خواهیم داشت. در نهایت صحت نتایج بدست آمده با تئوری مخازن جدار نازک مورد بررسی قرار گرفت که تأیید کننده ی آن بود. کلمات کلیدی: بریدینگ ، بافندگی تاری- پودی ، زاویه برید ، مخازن جدار نازک ، فشار داخلی ، ممان چروکیدگی

ارتقاء امنیت وب با وف بومی