Skip to main content
SUPERVISOR
Ali Zadhosh
علی زادهوش (استاد راهنما)
 
STUDENT
Mohammad reza Jamshidi
محمدرضا جمشیدی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی نساجی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1391

TITLE

Experimental and theoretical determination of mechanical properties of composites produced by Vacuum infusion and Hand lay-up methods
Polymer based composites due to special features such as high tensile strength and compressive strength, good fatigue and corrosion resistance are a good alternative to other materials in various industries. Composite structure properties are function of its components; their distribution, reaction and interface and so on. In general, composites are composed of the matrix and reinforcement. The responsibility of matrix is holding reinforcements together with specific orientation, protection against environmental conditions, abrasion reinforcement on each other and load transmission to the reinforcement. There are various processes to manufacture parts such as resin infusion, hand lay-up, Pultrusion, spray-up and filament winding. In resin infusion process, the dry fibers are compressed in the mold, before impregnated with a liquid thermoset matrix. The process is divided into various methods, one of the most common method is vacuum infusion process (VIP) that the vacuum pressure is used as driving force to reach liquid thermoset resin into the dry fiber layers. VIP needs to the low viscosity resin for completion of the infusion process and fully impregnated fibers. Hence Rheological modeling leads to better understanding of the resin effect on manufacturing process. In this study, a rheological model is developed to predict the effects of epoxy resin in isothermal conditions that had good agreement with experimental results. The effect of changing manufacturing process from hand lay-up to VIP on the mechanical properties of composites with two types of unidirectional fiber reinforcements and two types of layers orientation has been studied theoretically and experimentally. The results show that changing the method of manufacturing from hand lay-up to VIP, increases tensile strength and modulus to more than 40 percent, shear strength and modulus to more than 69 percent and impact strength to over 60 percent. The best theoretical models that predict the tensile and shear properties of the VIP samples precisely, were Chamis and Halphin-Tsai models and best models for hand lay-up samples were Rule of Mixtures (ROM) and Modified Rule of Mixture (MROM) models. Keywords: Composite, Vacuum infusion, Hand lay-up, Unidirectional fiber reinforcement, Mechanical properties
کامپوزیت های پایه پلیمری به علت ویژگی هایی همچون استحکام کششی و فشاری ویژه بالا، خستگی مناسب و مقاومت در برابر خوردگی جایگزین مناسبی برای مواد دیگر در صنایع مختلف شده اند. خواص ساختار کامپوزیت ها تابعی از اجزای تشکیل دهنده آن، توزیع آنها، واکنش و سطح تماس اجزا و غیره می باشد. به طور کلی کامپوزیت ها از دو جز زمینه و تقویت کننده تشکیل شده اند. زمینه وظیفه کنار هم نگه داشتن تقویت کننده با آرایش مشخص، محافظت از تقویت کننده در برابر شرایط محیطی و سایش تقویت کننده ها بر یکدیگر و انتقال نیرو به تقویت کننده را بر عهده دارد. فرآیند های مختلفی به منظور ساخت این قطعات وجود دارد از جمله: تزریق رزین، لایه گذاری دستی، پالتروژن، پاشش و پیچش الیاف. در فرآیند تزریق رزین الیاف خشک در یک قالب، قبل از آغشته سازی با زمینه مایع ترموست، در قالب فشرده می شوند. این فرآیند شامل روش های مختلفی است که یکی از متداولترین آنها، روش تزریق در خلاء می باشد که از فشار خلاء به عنوان نیروی رانش برای رسیدن رزین ترموست مایع به داخل لایه های خشک الیاف استفاده می شود. این فرآیند به رزین با ویسکوزیته پایین جهت کامل شدن فرآیند تزریق و آغشته سازی کامل الیاف نیاز دارد؛ از این رو مدل سازی رئولوژیکی به درک بهتر اثر رزین بر فرآیند ساخت منجر می شود. در این پژوهش یک مدل رئولوژیکی جهت پیش بینی اثرات پخت رزین اپوکسی مصرفی در شرایط همدما ارائه شد که با نتایج تجربی تطابق بالایی داشت و هم چنین اثر تغییر فرآیند ساخت از روش لایه گذاری به روش تزریق در خلاء بر خواص مکانیکی برای دو نمونه تقویت کننده لیفی تک جهته و دو نوع چیدمان لایه ها از نظر تئوری و تجربی بررسی شد. نتایج نشان داد با تغییر روش ساخت از روش لایه گذاری دستی به تزریق در خلاء استحکام و مدول کششی به بیش از 40 %، استحکام و مدول برشی به بیش از 69 % و استحکام ضربه به بیش از 60 % افزایش یافت. هم چنین بهترین مدل های تئوری جهت پیش بینی خواص کششی و برشی نمونه های تزریق در خلاء مدل های کمیس و هالفین- تیسی و برای نمونه hy;های لایه گذاری دستی مدل های مقاومت مصالح و مقاومت مصالح اصلاح شده می باشد. کلمات کلیدی: کامپوزیت، تزریق در خلاء، لایه گذاری دستی، تقویت کننده لیفی تک جهته، خواص مکانیکی.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی