Skip to main content
SUPERVISOR
Hossein Hasani,Mohsen Shanbeh,Mohammad Zarrebini
حسین حسنی (استاد راهنما) محسن شنبه (استاد مشاور) محمد ذره بینی اصفهانی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Zahra Moshtaghian
زهرا مشتاقیان

FACULTY - DEPARTMENT

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

TITLE

investigating the poisson ratio of 3D composites reinforced with multi-cell spacer knitted fabrics using experimental and finite element methods
Auxetics materials possess negative Poisson’s Ratio . This ratio for a wide range of materials is defined by a positive value. Auxetics material under influence of tensil e force laterally expand and when subjected to compressive forces axially elongate. Auxetics property of materials results in improvement on their mechanical behavior such as impact resistance and fracture toughne ss. Thus Auxetics materials have found various use in applications such medical, sports, automobile industry and aero space industry. In recent years, textile Auxetics materials in form o f Auxetics yarns and fabrics hav e become available. The use of knitti ng technology due to versality of this textile fabric manufacturing process in production of textile structure with comple x geometries in comparison to braiding or weaving technologies has enormous potential for production of Auxetics textiles. This resear ch aims to investigate the compressive behavo iur and Poisson’s Ratio of 3 D honey comb structures reinforced w ith knitted fabrics. Thus honey comb polyester knitted fabrics were knitted on a flat electronically controlled knitting machine and were relaxed for 24 hours in standard condition. Composite materials were made using specifically shaped moulds with usual honey comb, com bined and auxetic design using vacuum injection method. The composit samples were cut into pre - defined dimensions. The samples were tes ted subjected to surface pressure exerted using Zwik machine. The amount of axial and transverse strains to gether with Poisson’s Ratio of the samples were measured and compared. Abacus simulation and Timinshinko small strain model were used to predict t h e deformation and the Poisson’s Ratio of the honey c omb s tructures under compressive force. It was found that under influence of compressive force auxetic and usual honey combs structures contract and expand respectively while no significant change in combin ed honey chomb structure was observed. It was also found that Poisson’s Ratio in auxetic and usual honey comb structures varies between - 6 to - 1 and 1.6 to 3.8 respectively. Again no significant change in Poisson’s Ratio of the combined honey comb structure was ob served and Poisson’s Ratio of the combin ed honey comb structure remaind at almost zero value. Finally it was conclude that deformation behavior and amount of Poisson’s Ratio due to simul ation and experimental results for auxetic , usual and combined ho ney comb structures f or values above 5 mm are very compatiable.
مواد آگزتیک، مواد با نسبت پواسون منفی می­باشند. نسبت پواسون اغلب مواد مثبت است، و بنابراین تحت تأثیر کشش محوری، دچار جمع­شدگی عرضی و بواسطه اعمال تنش نیروی فشاری، دچار ازدیادطول می­شوند. مواد با نسبت پواسون منفی بر خلاف مواد معمول، رفتار غیر معمول گستردگی عرضی در صورت اعمال کشش محوری و جمع­شدگی عرضی در صورت فشرده شدن را دارا می­باشند. رفتار آگزتیک، سبب بهبود خواص مکانیکی مانند چقرمگی شکست، مقاومت در برابر ضربه و غیره می­شود. با هدف استفاده از ویژگی­های خاص مواد آگزتیک، این مواد در کاربردهای مختلف پزشکی، ورزشی، صنعت خودرو، صنعت هوافضا وغیره بکار گرفته شده­اند. در سال­های اخیر، سازه­های نساجی آگزتیک در قالب نخ، پارچه و منسوجات سه­بعدی نیز معرفی شده­اند. استفاده از فناوری حلقوی بواسطه متنوع بودن ساختار این منسوجات یکی از موارد بالقوه تولید محصولات نساجی آگزتیک است. در مقایسه با پارچه­های برید و تاری پودی، فرآیندهای حلقوی بواسطه قابلیت شکل­پذیری بالا از نقطه نظر تولید منسوجات با هندسه­های پیچیده از مزیت برخوردار می­باشند. هدف این پژوهش، بررسی رفتار فشاری و نسبت پواسون سازه­­های سه بعدی لانه­زنبوری تقویت­شده با پارچه­های حلقوی است. منسوج حلقوی پودی لانه­زنبوری بر روی ماشین تخت­باف الکترونیکی با استفاده از نخ پلی­استر تولید شد و سپس برای مدت 24 ساعت استراحت داده شد. برای تولید سازه­های مرکب، با نمونه­های بافته­شده با استفاده ازقالب­های مخصوص با هندسه لانه­زنبوری معمولی، درون­رو و ترکیبی با استفاده از روش تزریق رزین در خلاء با استفاده از رزین اپوکسی انجام پذیرفت. سازه­های مرکب­ تولیدشده در ابعاد معینی بریده و با استفاده از دستگاه زوئیک تحت آزمون فشار سطحی، مقادیر کرنش­های محوری وعرضی آن­ها اندازه­گیری و نسبت پواسون آن­ها با یکدیگر مقایسه شدند. شبیه­سازی آباکوس و مدل تغییرشکل­های کوچک تیموشینکو جهت پیش­بینی رفتار تغییرشکل و مقادیر نسبت پواسون سازه­های لانه­زنبوری بکار گرفته شد. نتایج بیانگر جمع­شدگی سازه­های لانه­زنبوری درون­رو و گسترده شدن ابعاد سازه­های لانه­زنبوری معمولی بواسطه اعمال نیروی فشاری است. تغییرات قابل ملاحظه در سازه­های لانه­زنبوری ترکیبی بواسطه اعمال نیروی فشاری مشاهده نگردید. نتایج همچنین بیانگر تغییرات در مقدار نسبت پواسون در سازه­ لانه­زنبوری درون­رو از 6- تا 1- و در سازه لانه­زنبوری معمولی از حدود 6/1 تا 8/3 است نسبت پواسون در سازه­ لانه­زنبوری ترکیبی تقریباً برابر صفر است. رفتار تغییرشکل و مقادیر نسبت پواسون ناشی از نتایج نتایج تجربی و شبیه­سازی برای سازه مرکب لانه­زنبوری درون­رو، معمولی و ترکیبی در تغییرشکل­های بالای 5 میلی­متر از انطباق نسبتاً بالا برخوردار است. به طورکلی رفتار تغییرشکل و مقادیر نسبت پواسون به دست آمده از نتایج تجربی و شبیه­سازی برای سازه­ مرکب لانه­زنبوری درون رو، معمولی و ترکیبی در تغییرشکل­های بالای 5 میلی­متر انطباق نسبتاً بالایی دارد. کلمات کلیدی: نسبت پواسون، رفتار فشاری، سازه­های مرکب لانه زنبوری، مواد آگزتیک، پارچه حلقوی پودی

ارتقاء امنیت وب با وف بومی