Skip to main content
SUPERVISOR
Mohammad Silani,Saeed ZeiaeiRad
محمد سیلانی (استاد مشاور) سعید ضیائی راد (استاد راهنما)
 
STUDENT
Paiman Sobati
پیمان ثباتی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مکانیک
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1393

TITLE

Investigation of Mechanical, Microstructural and Vibration Behaviors of a Manufactured Syntactic Foam
Syntactic foams are one of the composite materials that their main characteristic is to use microscale hollow particles called microballoon. Microballoons change some of the material properties via lowering the weight, increasing the compressive strength, and augmenting thermal insulation effect. The syntactic foams provide suitable conditions to improve the properties of the composite material. In addition, the manufacturing cost decreases due to fabrication simplicity in comparison with other materials. The aim of the present research is to design an optimum procedure in order to fabricate a syntactic foam specimen in a way that the voids inside of the specimens be as low as possible. After finding a proper technique in fabrication procedure, the obtained results, including stress-strain charts and SEM images, showed that voids in specimens were minimized and the microballoon distribution in the final product was uniform. In addition, the results obtained from numerical analysis, including the foam tensile and compressive modulus, had a good agreement with the results of the experimental tests. Furthermore, it was observed that increasing the weight percentage of microballoons led to an increase in energy absorption during the compression test. Also, both tensile and compressive modulus were increased in comparison with the original material. However, the material strength in compression tests remained almost constant while it was decreased in tensile tests. Keywords: Syntactic foam, microballoon, composite materials, hollow particle, numerical analysis, tensile and compression test
فوم های ترکیبی دسته ای از مواد کامپوزیتی هستند که مشخصه اصلی آن ها استفاده از نوعی گلوله های توخالی در مقیاس میکرو است که میکروبالن نام دارند. میکروبالن ها ویژگی هایی نظیر وزن کم، استحکام فشاری بالا، عایق حرارتی و غیره را به ماده می دهند. به دلیل اینکه فوم های ترکیبی شرایط بسیار مناسبی را برای بهبود خواص در حوزه مواد کامپوزیتی فراهم می کنند، به کار بردن این مواد در کاربردهای صنعتی با توجه به سادگی ساخت آن ها نسبت به مواد دیگر، گام بزرگی در راستای کاهش هزینه های ساخت می باشد. در پژوهش حاضر هدف طراحی فرآیند بهینه به منظور ساخت یک نمونه فوم ترکیبی است به صورتی که کم ترین حباب ممکن در نمونه ها مشاهده شود. نتایج به دست آمده در این تحقیق که شامل نمودارهای تنش-کرنش و تصاویر گرفته شده توسط میکروسکوپ الکترونی است گویای این مطلب می باشد که حباب های موجود در نمونه ها پس از بهبود شرایط ساخت به حداقل رسیده است و محصول نهایی از نظر پخش میکروبالن ها در ماتریس، یکنواخت می باشد. علاوه بر این نتایج حاصل از تحلیل عددی که شامل مدول های کششی و فشاری فوم است، تأیید کننده نتایج حاصل از بخش تجربی می باشد. همچنین مشاهده شد که با افزایش درصد وزنی میکروبالن ها، میزان جذب انرژِی در حالت فشاری و مدول، هم در حالت فشاری و هم در حالت کششی، نسبت به ماده اصلی افزایش می یابد. این در حالی است که استحکام ماده در فشار تقریباً ثابت می ماند و در کشش کاهش پیدا می کند. کلمات کلیدی: فوم ترکیبی، میکروبالن، مواد کامپوزیتی، گلوله توخالی، تحلیل عددی، تست کشش و فشار

ارتقاء امنیت وب با وف بومی