Skip to main content
SUPERVISOR
Saied housain Dibajian,Hossein Hasani
سیدحسین دیباجیان (استاد مشاور) حسین حسنی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Saba Hamedi
صبا حامدی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی نساجی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1392
Weft knitting technology has a wide variety of applications such as tissue structures due to their capability in designing and production of 3D fabrics with complicate structural shapes. This issue eventually results in specific improvements regarding the production of knitted structures suitable for reinforced composite manufacturing. In this study, a new generation of textiles called as 3D weft-knitted spacer fabrics is considered to be used as composite reinforcement in cooperation with epoxy resin via the vacuum bag resin transfer molding method. The final 3D advance composite structures consist of two independent outer layers which are bonded together by numerous connecting fabric layers. Some advantages of these composite samples are high specific stiffness, the higher ratio of strength to weight, desirable sound absorbency due to their structural porosity, higher resistance to impact loadings, good thermal insulation, and improved strength to the delamination effects. Since now, limited reports regarding the mechanical behavior of 3D weft-knitted spacer fabrics reinforced thermoplastic composites are available among them, analytical studies on their flexural strength are still remained uncompleted. In this study, it is aimed to investigate the flexural properties of these 3D advance composites analytically through the simulating procedure using finite element method. The modeled unit-cell of weft knitted fabric reinforced composite because of the curved–threads in cross model, is considered to be representative volume element of composite samples containing both the fiber-rich and resin-rich areas. As the first step, the unit cell knitted fabric was graphically simulated in the CATIA software environment and then fed to the ABAGUS software for further analytical studies. Through this investigation, to model the properties of the yarn by using the calculation average tension volume method, two distinct states of isotropic and anisotropic behaviors were taken into account. During simulation, the meso-scale structure of the unit cells was examined initially in order to obtain their elastic properties. Then, the achieved elastic properties obtained was extended to macro-scaled composite structure using the homogenization technique for analyzing the flexural performance of the whole structure. According to the software outcome, it was indicated that there is a good correlation between the experimental results and numerical simulation regarding anisotropic behaviors of the composite samples. Keyword: composite,weft knitted spacer fabric, bending properties, numerical simulation.
فناوری حلقوی، قابلیت بافت ساختارهای بسیار متنوعی را دارد که در این میان، طراحی و بافت ساختارهای سه بعدی با اشکال پیچیده مورد توجه قرار گرفته است. این امر منجر به پیشرفت ویژه در تولید پارچه‌های حلقوی جهت استفاده در تقویت کامپوزیت‌ها شده است. در این پژوهش نسل جدیدی از منسوجات با ساختار اسپیسر سه بعدی به روش بافندگی حلقوی پودی تولید و به روش تزریق رزین با استفاده از کیسه خلأ کامپوزیت نهایی از این تقویت‌کننده‌های سه‌بعدی ساخته می‌شود. این ساختارها شامل دو لایه بیرونی مستقل از یکدیگر است و توسط لایه های میانی به هم متصل شده اند. مزایای کامپوزیتهای تهیه شده از این ساختارها سختی ویژه بالا، نسبت استحکام به وزن زیاد ، جذب صوت و ارتعاش خوب، عایق حرارتی مطلوب ، جذب ضربه بالا و نیز مقاومت در برابر لایه لایه شدن می باشد. تعیین ویژگی های ساختاری کامپوزیت های تقویت‌شده با منسوجات اسپیسر سه بعدی، تاکنون محدود به تولید کامپوزیتهای گرمانرم بوده و ویژگیهای مکانیکی این ساختارها نظیر مقاومت خمشی مورد تحلیل قرار نگرفته است. در این تحقیق ویژگیهای خمشی کامپوزیتهای مذکور توسط روش اجزای محدود شبیه سازی گردید. درمدل سازی کامپوزیت پارچه حلقوی ساده به علت وضعیت خمیده نخ‌هادرمدل تقاطعی، سلول واحد کامپوزیت شامل نخ‌ها و نواحی غنی از رزین است. ابتدا ساختار سلول واحدپارچه درنرم افزار کتیا ترسیم شده و سپس به نرم افزار آباکوس تغذیه شد. دراین مطالعه برای مدل سازی خواص نخ با استفاده از روش محاسبه میانگین تنش حجمی، دو حالت متمایز رفتار همسانگرد و ناهمسانگرد مدنظر قرار گرفت. بدین ترتیب که ابتدا سلول واحد ساختار در مقیاس مزو مورد بررسی قرار گرفت تا خواص الاستیک آن بدست آید. سپس با استفاده از تکنیک همگن سازی، خواص بدست آمده به سازه کامپوزیتی در مقیاس ماکرو تعمیم داده شد و عملکرد خمشی آن شبیه سازی شد. یافته ها نشان دهنده انطباق قابل قبول نتایج حاصل از شبیه سازی در حالت رفتار ناهمسانگردی و آزمونهای تجربی است. کلمات کلیدی : کامپوزیت، پارچه های اسپیسر حلقوی پودی، خواص خمشی، شبیه سازی عددی

ارتقاء امنیت وب با وف بومی