Skip to main content
SUPERVISOR
Hossein Hasani
حسین حسنی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Mohammad Pourheidar shirazi
محمد پورحیدرشیرازی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی نساجی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1396

TITLE

investigating the flexural and compressional properties of open multi-celll composites reinforced with weft Knitted fabrics.
: The use of 3D fabrics as reinforcing element in composites is expanding due to several benefits such as reducing production costs and eliminating the problem of delamination among the different methods of fabric manufacturing , weft knitting technology has unique capabilities for producing 3D fabrics with complex structures. In this perusal , a new generation of multicellular weft knitted spacer fabrics has been designed which in addition to its applicability in various fields , has eradicated the structural restrictions of conventional multicellular spacer fabrics. This knitted structure is composed of two main layers intercon nected by incomplete hollow tangential pyramids . F abrics were knitted in two different geometries and heights on an electronic double bed flat knitting machine using high strength nylon yarn. Special molds were used to prevent sample deformation during the composite manufacturing process . The composite specimens were manufactured by vacuum bagging and resin spraying methods and the performance of these structures was investigated under compressive loading and three - point bending test. A simulation based on Vassiliadis model a pplied to study the distribution of compressive and tensile stresses on specimens in bending and compressi o n tests and their behavior was examined by finite element method . The effect of structural geometry and composite production metho d on its compressive and flexural properties were analyzed. The results showed a significant influence of the type of composite manufacturing process on the performance of these structures under compressive loading. The structure produced by the vacuum bag ging method has a better performance than the other specimens. Higher compressive modulus, fracture force and energy absorption were observed in these composites. These results are due to the higher volume fraction of resin in structures produced by vacuum bagging method and imperfections and more structural defects in resin spraying specimens. The results show that for a 10 mm reduction in structural height for the composite s produced by vacuum bagging method, the compressive strength increased by 1.9 time s and for the composite s produced by resin spraying method, it increased by 1.6 times. As the height increases, the critical force required for buckling decreases, so in samples with longer connecting layers , buckling occurs at lower force, thereby failure force reduc es . In the bending test, the short - height structures exhibited a sharp slope force - displacement curve but showed less fracture force than the higher - height structures. Unlike anticipation results also show that the specimens produced by resin s praying had a better bending performance due to the rapid buckling of the upper surface layer and the charge transfer on the bonding layer. The numerical model presented for predicting the bending and compressive behavior of structures has a good agreement with the experimental results
استفاده از پارچه‌های سه‌بعدی به‌عنوان تقویت‌کننده در کامپوزیت‌ها به دلیل مزایای متعددی نظیر کاهش هزینه‌های تولید و از بین بردن مشکل ورقه ورقه شدن در حال گسترش است. در بین روش‌های مختلف بافت پارچه، بافندگی حلقوی پودی از قابلیت‌های فراوانی برای تولید پارچه‌های سه‌بعدی با ساختارهای پیچیده برخوردار است. در این پژوهش، نسل جدیدی از پارچه‌های اسپیسر حلقوی پودی چند سلولی طراحی و بافته شده است که علاوه بر قابلیت کاربرد در زمینه‌های مختلف، محدودیت‌های ساختاری پارچه‌های اسپیسر چند سلولی متداول را از بین برده است. این ساختار حلقوی از دو لایه سطحی تشکیل شده است که به‌وسیله هرم‌های ناقص توخالی مماس بر هم به یکدیگر متصل شده‌اند. پارچه‌های مذکور در دو هندسه و ارتفاع مختلف بر روی ماشین تخت‌باف الکترونیکی با استفاده از نخ نایلون با استحکام بالا بافته شد. برای جلوگیری از تغییر شکل نمونه در حین فرآیند تولید کامپوزیت، از قالب‌های خاص استفاده شد. به دو روش کیسه خلأ و پاشش رزین، نمونه‌های کامپوزیتی تولید شده و عملکرد این سازه‌ها تحت بارگذاری فشاری و خمش سه‌نقطه‌ای مورد بررسی و ارزیابی قرار گرفت. جهت بررسی نحوه توزیع تنش‌های فشاری و کششی بر روی نمونه‌ها در آزمون‌های خمش و فشار سطحی، ساختار سه‌بعدی سازه‌ها بر اساس مدل حلقه واسیلیادیس مدل‌سازی و رفتار آن‌ها بر اساس روش اجزای محدود چند مقیاسی شبیه‌سازی شد. اثر دو عامل ارتفاع و هندسه سازه و روش تولید کامپوزیت بر خواص فشاری و خمشی آن مورد تحلیل قرار گرفت. نتایج به‌دست‌آمده نشان‌دهنده تأثیر چشمگیر نوع فرآیند تولید کامپوزیت بر عملکرد این سازه‌ها تحت بارگذاری فشاری بوده است. سازه تولیدشده به روش کیسه خلأ عملکردی بهتری نسبت به نمونه دیگر داشته و مدول فشاری، نیروی شکست و جذب انرژی بالاتری در این نوع کامپوزیت‌ها به چشم می‌خورد. علت این امر، کسر حجمی بالاتر رزین در سازه‌های تولیدشده با روش کیسه خلأ و عیوب و نواقص ساختاری بیشتر موجود در روش پاشش رزین است. نتایج نشان می‌دهد که به ازای کاهش ارتفاع سازه به میزان 10 میلی‌متر، برای کامپوزیت تولیدشده با روش کیسه خلأ، نیروی فشاری افزایش 9/1 برابری و برای کامپوزیت تولیدشده با روش پاشش رزین، افزایش 6/1 برابری را نشان می‌دهد. با افزایش ارتفاع، نیروی بحرانی لازم برای کمانش کاهش می‌یابد؛ بنابراین در نمونه‌های با ارتفاع بیشتر، کمانش در نیروی کم‌تر رخ می‌دهد؛ درنتیجه نیروی شکست کاهش می‌یابد. در آزمون خمش، سازه با ارتفاع کوتاه منحنی نیرو-جابجایی با شیبی تندتر ولی نیروی شکست کمتری را در مقایسه با سازه با ارتفاع بیشتر به نمایش گذاشته است. همچنین یافته‌ها نشان می‌دهد که برخلاف انتظار، نمونه‌های تولیدشده با روش پاشش رزین عملکرد بهتری در برابر خمش داشته‌اند که علت آن کمانش سریع لایه سطحی فوقانی و انتقال بار اعمالی بر لایه اتصال‌دهنده بوده است. مدل عددی ارائه‌شده برای پیش‌بینی رفتار خمشی و فشاری سازه‌ها، دارای انطباق قابل‌قبولی با نتایج تجربی است.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی