Skip to main content
SUPERVISOR
MohammadReza Forouzan,Reza Gafari nadooshan
محمدرضا فروزان (استاد مشاور) رضا جعفری ندوشن (استاد راهنما)
 
STUDENT
Yousef Kabiri
یوسف کبیری

FACULTY - DEPARTMENT

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

TITLE

Numerical and Experimental Study of Head Protective Parts under Impact
Nowadays the application of composites in various industries is growing due to their unique properties. Investigating the behavior of composites under impact loading is a concerning issue. In designing and manufacturing body protecting systems, especially for head, the impact resistance of the part is of great importance. To reduce the weight of body protecting systems, composite parts are suggested. In this study, the energy absorption of safety helmet made of composite under impact loading is investigated. The outer shell of the safety helmet must absorb the most energy of the applied impact. At first, the energy absorption of four types of composite with various reinforcement preforms including nonwoven mat , biaxial single bed weft knitted fabric, biaxial double bed weft knitted fabric and woven mat was investigated and compared. In this respect, a composite plate with these mentioned preformed was fabricated through vacuum bag process. Based on the Charpy impact test results, the composite plate with the highest energy absorption was chosen as a material to fabricate the safety helmet. Then, the optimum thickness was obtained from performing the finite element modelling of drop-weight impact on safety helmets made of ABS. In order to validate the proposed finite element modelling, composite safety helmets were fabricated. Then, the drop-weight impact test was carried out on both safety helmets, made of ABS and fiberglass composite. The comparison of experimental and finite element modelling results showed the good agreement within the results. Keywords: Nonwoven mat, Biaxial single bed weft knitted fabric, Biaxial double bed weft knitted fabric, Woven mat, Charpy impact test, Helmets Shell, Drop-weight impact test
امروزه با توجه به خواص کامپوزیت ها استفاده از آن‌ها در صنایع مختلف روز به روز در حال افزایش می باشد. بررسی رفتار کامپوزیت ها در برابر ضربه، یکی از بزرگترین نگرانی‌ها در مورد آن ها می باشد. از طرفی در طراحی و ساخت اجزای محافظ بدن بخصوص محافظ سر، ضربه پذیری بسیار مهم است. با توجه به راحتی استفاده برای کاهش وزن اجزای محافظ بدن، تمایل به ساخت این قطعات از کامپوزیت وجود دارد. در این تحقیق به بررسی جذب ضربه توسط کلاه ایمنی کامپوزیتی پرداخته خواهد شد. پوسته کلاه ایمنی، جهت عدم آسیب به سر، باید بیشترین مقدار انرژی را جذب کند. در ابتدا خواص جذب انرژی چهار نوع کامپوزیت با فازهای تقویت کننده الیاف منقطع، پیش شکل یافته حلقوی-پودی دومحوری با بافت زمینه یک رو سیلندر، پیش شکل یافته حلقوی-پودی دومحوری با بافت زمینه دو رو سیلندر و پیش شکل یافته تاری-پودی مورد بررسی و مقایسه قرار می گیرد. در این راستا ابتدا صفحات کامپوزیتی با فازهای تقویت کننده فوق به روش محفظه خلأ ساخته می شود. با انجام آزمون ضربه چارپی، از بین چهار نوع کامپوزیت ساخته شده با فازهای تقویت کننده مختلف، بهترین نوع کامپوزیت با بالاترین جذب انرژی جهت ساخت کلاه ایمنی استفاده می شود. سپس با استفاده از مدل سازی آزمون ضربه سقوط وزنه بر روی کلاه ایمنی های موجود در بازار که از جنس آکریلونیتریل بودتادین استایرن (ABS) می باشند، ضخامت بهینه ای که در آن کلاه ایمنی کامپوزیتی دچار آسیب نمی شود، به دست می آید. همچنین به منظور دست یابی به نتایج تجربی و صحت سنجی نتایج به دست آمده از تحلیل های تئوری، نمونه کلاه ایمنی کامپوزیتی ساخته می شود.سپس با ساخت دستگاه مربوط به آزمون سقوط وزنه، این آزمون بر روی کلاه ایمنی کامپوزیتی و کلاه ایمنی از جنس ABS انجام گردید. مقایسه بین نتایج اجزای محدود و آزمایش ها تجربی بیان گر هم خوانی خوب بین نتایج است. کلمات کلیدی: الیاف منقطع، پیش شکل یافته حلقوی-پودی دومحوری با بافت زمینه یک رو سیلندر، پیش شکل یافته حلقوی-پودی دومحوری با بافت زمینه دو رو سیلندر، پیش شکل یافته تاری-پودی، آزمون ضربه چارپی، پوسته کلاه ایمنی، آزمون سقوط وزنه

ارتقاء امنیت وب با وف بومی