بررسي رفتار خستگي كامپوزيت¬هاي چندلايه¬ي پليمري تقويت شده با آلياژهاي حافظه¬دار شكلي

كارشناسي ارشد

استفاده از سيم¬هاي آلياژ حافظه¬دار داراي پيش-كرنش در كامپوزيت¬هاي چندلايه، مي¬تواند قسمتي از انرژي وارد شده به مجموعه را تلف كرده و يك نيروي فشاري توليد كند كه اين استفاده درست از اين ويژگي¬ها مي¬تواند عمر خستگي در اين كامپوزيت¬هاي چندلايه را افزايش دهد. در اين پايان¬نامه، يك مدل براي بررسي رفتار خستگي كامپوزيت¬هاي چندلايه¬ي داراي سيم¬هاي SMA پيشنهاد شده است. مدل پيشنهادي شامل سه زير مدل مي¬باشد: در ابتدا، يك مدل آسيب خستگي پيشرونده¬ شكريه-لسارد رفتار خستگي مكانيكي كامپوزيت چندلايه را شبيه-سازي مي¬كند. براي اين قسمت با پيشنهاد و جايگزيني يك سري معيارهاي كرنش-محور مقدار تست¬هاي مورد نياز براي مشخصه سازي ماده توسط مدل به مقدار 57 درصد كاهش يافت. سپس، يك مدل خودگرمايشي افزايش دماي كامپوزيت چندلايه تحت بارگذاري خستگي را پيش¬بيني مي¬كند. اين مدل نيز توسط نويسنده و شكريه پيشنهاد شد كه به دقت افزايش دماي كامپوزيت¬هاي چندلايه تحت شرايط مختلف را پيش¬بيني مي¬كند. در آخر، مدل ترمومكانيكي ليانگ و راجر رفتار مكانيكي سيم¬هاي SMA را مدل¬سازي مي¬كند. تعداد زيادي آزمايش بر روي كامپوزيت¬هاي چندلايه كربن/اپوكسي براي مشخصه¬سازي ماده و اعتبار سنجي مدل پيشنهاد شده انجام شد. نتايج نشان مي¬دهد كه اين مدل مي¬تواند به خوبي رفتار خستگي كامپوزيت¬هاي چند لايه¬ي داراي سيم¬هاي SMA را شبيه¬سازي كند. سپس، مشخص شد كه خواص مكانيكي و حرارتي SMA و لايه¬چيني كامپوزيت به طور قابل توجهي بر روي نتايج اثر مي¬گذارد. به عنوان مثال با 50 درصد افزايش سفتي سيم ها، مقدار بهبود عمر تا 5 برابر افزايش مي¬يابد. همچنين، نتايج نشان داد كه در برخي موارد استفاده از اين سيم¬ها در كامپوزيت¬هاي چند لايه منجر به افزايش عمر خستگي نمي¬شود.

195701

دانشگاه علم و صنعت ايران

مهندسي مكانيك- طراحي كاربردي

دكتر محمودمهرداد شكريه