Skip to main content
SUPERVISOR
Reza Gafari nadooshan,Mohammad Sheykhzadeh
رضا جعفری ندوشن (استاد راهنما) محمد شیخ زاده (استاد مشاور)
 
STUDENT
Danial Alizadeh Anaraki
دانیال علیزاده انارکی

FACULTY - DEPARTMENT

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

TITLE

Manufacturing and Analysis of Hybrid Metal - Composite Lattice Structures as Energy Absorber
Due to the intrinsic and unique mechanical properties of lattice composites, investigating new lattice composite structures with the aim of making new parts for industrial applications is being considered by researchers lately. Based on the literatures, the aim of the current research is to analyze the response of the lattice carbon braided composite parts reinforced with axial metallic wires. The lattice braided preforms were initially formed on mandrels and after being fabricated using epoxy resin, axial compression loading was applied on samples. Various samples were fabricated including two biaxial braided sample with two different braiding angles, two triaxial braided sample reinforced with carbon and metal wires. An attempt was taken to improve the energy absorption properties of biaxial braided samples by placing axial carbon yarns or metallic wires. Besides, similar samples were fabricated and filled with polyurethane foam to constrain the out-of-plane deformation of lattice braided shell. In addition, finite element modelling was performed on braided samples in ABAQUS medium. The braided composite sample with the braiding angle of 50° absorbs more energy than the counterpart with braiding angle of 35°. Moreover, the energy absorption was enhanced approximately 47% by placing carbon fibers as axial yarns. The triaxial braided composite with metallic wires as axial yarns absorbs 39% energy more than the counterparts with carbon fiber. Filling the samples with polyurethane foam resulted in postponing the buckling deformation and failure. Therefore, a considerable energy absorption was achieved by filling the samples with polyurethane foam. Keywords : Lattice Composites, Metal-Composite Hybrid, Textile Composites, Energy Absorber,Braiding Angl
به دلیل خواص جذاب مکانیکی کامپوزیت های مشبک، پژوهشگران به مطالعه ساختارهای کامپوزیتی مشبک برای ارتقا دادن مواد جدیدی در کاربردهای صنعتی پرداخته اند. چون کامپوزیت های برید با نخ محوری فلزی تاکنون ساخته نشده اند، هدف اصلی این تحقیق، تحلیل و ساخت کامپوزیت برید دو بعدی سه محوری کربن- فلز بوده است. برای ساخت این نوع کامپوزیت، ابتدا با دستگاه برید بافت نمونه های استوانه ای مشبک گرفته شده و پس از رزین خوردن مورد آزمایش فشار قرار گرفته اند. نمونه های آزمایش شده شامل بافت دو محوری کربن با دو زاویه متفاوت، بافت سه محوری کربن و کربن- فلز می باشد که هدف از اضافه کردن نخ محوری سوم از جنس کربن یا فلز افزایش جذب انرژی بیشتر و کم کردن تردی نمونه ها است. تمامی نمونه ها بدون فوم و با فوم تحت آزمایش فشار قرار گرفتند تا میزان کمانش به حداقل برسد. همچنین تحلیل نتایج در نرم افزار اجزای محدود آباکوس انجام گرفت که تطابق خوبی با نتایج آزمایشگاهی نشان داد. با افزایش زاویه برید میزان جذب انرژی نمونه ها تا شکست افزایش می یابد. نمونه با زاویه 50 درجه به میزان 30 درصد جذب انرژی بیشتری را نسبت به نمونه با زاویه 35 درجه نشان می دهد. همچنین با افزودن نخ های محوری کربن میزان جذب انرژی 47 درصد افزایش می یابد. در نمونه های نخ محوری با رشته های نازک فلز، میزان جذب انرژی 39 درصد و نسبت جذب انرژی به وزن 24 درصد بیشتر از نمونه های با نخ محوری کربن است. استفاده از فوم حول نمونه موجب به تعویق افتادن شکست نمونه می گردد. همچنین به دلیل جلوگیری از کمانش، میزان جذب انرژی نمونه ها بطور چشمگیری افزایش یافت. کلمات کلیدی: کامپوزیت های مشبک ، هیبرید کامپوزیت فلز ، کامپوزیت های نساجی ، جاذب انرژی ، زاویه برید

ارتقاء امنیت وب با وف بومی