صفحه های کامپوزیت

امروزه به دلیل خواص ذاتی فناوری مورفینگ مطالعات گسترده ای بر روی سازه های مورفینگ برای استفاده در صنایع مختلفی از جمله صنایع هوا و فضا صورت گرفته است.

مورفینگ در لغت به معنی تغییر شکل از حالتی به حالت دیگر بدون شکست یا گسیختگی است در علوم مهندسی مورفینگ به سازه های اطلاق می شود که قادرند شکل و هندسه خود را با توجه به شرایط مختلف تغییر دهند.

و از این طریق باعث بهبود عملکرد سازه ها شوند. یکی از مهمترین کاربردهای صفحه های کامپوزیتی به کارگیری آنها در سازه های مورفینگ است.

سازه های کامپوزیتی دوپایا به خاطر داشتن دو حالت پایدار و نسبت استحکام به وزن بالا میتوانند جایگزین مطلوبی برای طرح های مرسوم در سازه های مورفینگ باشد. این محصول تک جهته دارای ضریب انبساط حرارتی متفاوت در راستای طولی و عرضی هستند و این اختلاف ضریب انبساط حرارتی باعث شده تا کامپوزیت های تک جهته با لایه چینی نامتقارن همانند بای مثال ها در اثر حرارت انحنا پیدا کرده و تبدیل به کامپوزیت های دو پایدار شوند.

در واقع تنش پسماند به وجود آمده در این محصول به دلیل اختلاف ضریب انبساط حرارتی در راستای طولی و عرضی باعث ایجاد حالت های پایدار ورق در دمای محیط می شود.

نرم افزار تحلیل المان کامپوزیت ها

از نرم افزار تحلیل المان محدود انسیس برای پیش بینی دقیق شکل پخت شده کامپوزیت های دوپایا با لحاظ تأثیر عیوب ساخت مانند نقاط غنی از رزین و تغییرات در ضخامت هر لایه استفاده نمودند.

با استفاده از نرم افزار المان محدود آباکوس نسبت طول به ضخامتاین محصول را مورد بررسی قرار داده اند و مشاهده نمودند

در نسبت های بالا طول به ضخامت دو حالت پایدار استوانه ای و در نسبت های کم شکل زین اسبی تشکیل می شود.

پژوهش گران در محیط آزمایشگاه ویژگی های پایداری و پاسخ حرارتی یک صفحه کامپوزیتی دوپایا را با ترکیب نامتقارن مختلف در نظر گرفتند

برای تعیین پاسخ ورقه ها از روش آلمان محدود غیر خطی استفاده گردید. توجه روی خواص مکانیکی وابسته به حرارت از جمله ضرایب انبساط حرارتی معطوف شد.

گرمانرم در کامپوزیت های دو پایدار

مطالعات محدودی تاکنون بر روی استفاده از زمینه های گرمانرم در کامپوزیت های دو پایدار صورت گرفته و این در حالی است که این محصول با زمینه گرمانرم بنا به مزایایی از قبیل مقاومت به ضربه بالا، قابلیت شکل دهی مجدد چقرمگی شکست بالا، قابلیت بازیابی مجدد و زمان نگهداری بالا که در مقایسه با کامپوزیت های زمینه گرماسخت دارند بیشتر مورد توجه است.

صلبیت و آغشته سازی ضعیف مواد گرمانرم به دلیل ویسکوزیته (گرانروری) بالا آنها استفاده از مواد گرمانرم را در مقایسه با مواد گرما سخت کاهش داده است.

گرمانرم پی وی سی با خواص مکانیکی و فیزیکی عالی و مزایای اقتصادی بالا کاربرد زیادی در صنایع مختلف دارد.

از جمله خواص عالی پی وی سی می توان به هزینه تولید پایین عمر بالا مقاومت به سایش خوب مقاومت به شرایط محیطی بد اشاره کرد که باعث افزایش استفاده از پی وی سی شده است .

پیویسی به خاطر عامل قطبی خود موجب می شود تا اتصال مناسبی بین زمینه و الیاف برقرار شود و در نتیجه کامپوزیت های مستحکم تری را نسبت به دیگر گرمانرم ها تولید می نماید.

گرمانرم ها معمولاً به دودسته نیمه کریستالی یا آمورف طبقه بندی می شوند که پی وی سی به عنوان یک ماده گرمانرم جز دسته آمورف یا بی شکل محسوب می شود. گرمانرم های آمورف دارای نقطه ذوب مشخصی نیستند و با حرارت دهی نرم شده و قابلیت شکل پذیری را به خود می گیرند.

به خاطر همین دلایل است که استفاده از پی وی سی در ساخت کامپوزیت قابل توجیه است.

با توجه به پژوهش های انجام شده و نبود تحقیقات علمی روی کامپوزیت های زمینه گرمانرم دو پایدار در این مقاله سعی شده تا با استفاده از گرمانرم پیویسی کامپوزیت های دو پایدار ساخته شود و فاکتورهای چون ابعاد کامپوزیت و دمای قالب مورد مطالعه و بررسی قرار گیرد.

در ادامه نتایج حاصل از کارهای تجربی با نتایج به دست آمده از شبیه سازی در نرم افزار آباکوس مورد مقایسه قرار گرفتند تا اثر شرایط تولید بر دو پایداری کامپوزیت های زمینه گرمانرم بررسی شود.