modulus of elasticity
در نشریات گروه مکانیک-
در سراسر جهان، در راستای کاهش استفاده از پلاستیک در بسته بندی ها و تاثیرات مخرب آن بر محیط زیست، اقدامات نوآورانه مانند تولید کامپوزیت در حال انجام است. در این تحقیق، از پلی اتیلن به عنوان ماتریس پلیمری، الیاف ساقه ذرت به عنوان تقویت کننده و ماده سازگارکننده مالئیک انیدرید استفاده شده است. هدف اصلی این تحقیق بررسی خصوصیات مکانیکی و فیزیکی کامپوزیت تولید شده با تغییر درصد و طول الیاف ساقه ذرت بوده است. در این تحقیق، درصدهای 20، 30 و 40 از الیاف ساقه ذرت در محصول و همچنین دو سطح طولی مش های 40 و 80 از آنها استفاده شده است. همچنین 5 درصد ماده سازگارکننده مالئیک انیدرید نیز به محصول اضافه شده است. نتایج آزمایشات نشان داده است که با افزایش طول الیاف و درصد آنها در محصول، جذب رطوبت افزایش می یابد. این بدان معناست که کامپوزیت با الیاف بلندتر و درصد بیشتر الیاف، بیشترین مقدار رطوبت را جذب می کند. همچنین، با افزایش طول الیاف، تغییرات طولی نمونه ها در آزمایشات مقاومت به کشش کاهش می یابد. این نتیجه نشان می دهد که الیاف بلندتر در محصول، مقاومت به تغییرات طولی را افزایش می دهد. در آزمون مقاومت به خمش نیز، افزایش طول و درصد الیاف منجر به افزایش مدول خمشی می شود. این به این معناست که استفاده از الیاف بلندتر و با درصد بیشتر در محصول، مدول خمشی کامپوزیت را افزایش می دهد. به طور کلی، نتایج این تحقیق نشان می دهد که تغییر درصد و طول الیاف ساقه ذرت در کامپوزیت پلی اتیلن، تاثیر قابل توجهی بر خصوصیات مکانیکی و فیزیکی آن دارد. افزایش طول و درصد الیاف می تواند بهبودی در جذب رطوبت و مقاومت به تغییرات طولی و خمشی کامپوزیت ایجاد کند.کلید واژگان: کامپوزیت چوب پلاستیک، مخلوط کن داخلی، مدول الاستیسیته، پلی اتیلن، مالئیک انیدرید، بسته بندیAcross the world, in an effort to reduce the use of plastic in packaging and its detrimental environmental impacts, innovative actions such as the production of composites are being undertaken. In this research, polyethylene was used as the polymer matrix, corn stalk fibers were used as the reinforcing agent, and maleic anhydride was used as a compatibilizer. The main objective of this study was to investigate the mechanical and physical properties of the produced composite material by varying the percentage and length of the corn stalk fibers. In this research, 20%, 30%, and 40% contents of corn stalk fibers were used in the composite product. Additionally, two different fiber length levels were tested, using mesh sizes of 40 and 80. Additionally, 5% of the compatibilizer maleic anhydride was also added to the product. The results have shown that the composite material with longer fiber lengths and higher fiber content (percentage) exhibited the highest moisture absorption. As the length of the fibers increased, the elongation or tensile strain of the samples decreased in the tensile strength tests. The findings show that longer fibers in the product increase the resistance to elongation or tensile deformation. In the flexural strength testing, increasing both the length and the percentage of the fibers led to an increase in the flexural modulus of the composite. The use of longer fibers and higher fiber content in the product leads to an increase in the flexural modulus of the composite. The results of this research show that varying the percentage and length of the corn stalk fibers in the polyethylene composite has a significant impact on the mechanical and physical properties of the material. Increasing the fiber length and percentage can improve moisture absorption and enhance resistance to dimensional and flexural changes in the composite.Keywords: Wood Plastic Composite, Internal Mixer, Modulus Of Elasticity, Polyethylene, Maleic Anhydride, Packaging
-
کامپوزیت های الیاف- فلز به کامپوزیت های پلیمری تقویت شده با الیاف گفته می شود که حاوی صفحات فلزی باشند. در این پژوهش، خواص کششی کامپوزیت الیاف-فلز (Carbon Reinforced Aluminum Laminate) CARALL با کامپوزیت CFRP (Carbon Fiber Reinforced Polymer) تحت تاثیر رطوبت به صورت تجربی و اجزاء محدود مقایسه شده است. برای انجام آزمایش کشش، شش نمونه کامپوزیت CARALL و CFRP با استفاده از لایه چینی دستی و طبق استاندارد ASTM-D3039 با الیاف کربن، رزین 3001 و ورق آلومینیوم T6-7075 ساخته شده است و همچنین نمونه ها در شرایط خشک و مرطوب به مدت 14 و 25 روز در محیط آزمایشگاهی نگهداری شده است. برای شبیه سازی و مقایسه نتایج تجربی از نرم افزار ANSYS استفاده گردید. مقایسه نتایج نشان می دهد که رطوبت باعث کاهش خواص کششی نمونه ها شده و همچنین مقدار مدول الاستیسیته در محیط مرطوب نسبت به محیط خشک کاهش پیدا کرده است. مدول الاستیسیته برای نمونه های CFRP و CARALLدر محیط مرطوب پس از گذشت 25 روز به ترتیب % 3/47 و % 8/56 نسبت به محیط خشک کاهش یافت.
کلید واژگان: کامپوزیت الیاف-فلز، رطوبت، آزمون کشش، الیاف کربن، مدول الاستیسیتهFiber-metal composites are polymer composites reinfored with fibers and metal sheets. In this study, the tensile properties of CARALL (CarbonReinforced Aluminum Laminate with CFRP (Carbon Fiber Reinforced Polymer) under the influence of moisture are compared and studied experimentally and numerically by finite element (FE) method. According to ASTM-D3039 standard, six samples of CARALL and CFRP composite are made using manual lay-up and carbon fibers, 3001 resin, and T6-7075 aluminum sheet and also, the samples were stored in dry and moisture conditions for 14 and 25 days. ANSYS software is used to simulate and compare the results with experimental tests. Comparison of the results shows that the moisture reduced the tensile properties of the samples. Also, the elasticity modulus for the CFRP and CARALL samples in humid environment during 25 days reduces respectively as 47.3% and 56.8% in comparison with the dry environment.
Keywords: FML Composite, Moisture, Tensile Test, Carbon Fiber, Modulus of elasticity -
در این مقاله، روش المان محدود برای مطالعه رفتار کمانش و خواص مکانیکی نانو مخروط های کربنی دو جداره استفاده شده است. به این منظور، نانو مخروط های دو جداره با طول ها و زوایای مختلف و تحت شرایط تکیه گاهی متفاوت مورد بررسی قرار می گیرد. با توجه به شباهت بین ساختار نانوسازه ها و قاب فضایی برای ساختار های نانو، از روش مکانیک سازه ای برای مطالعه رفتار مکانیکی نانومخروط ها استفاده می گردد. در این روش، نانو مخروط های کربنی به عنوان قاب فضایی در نظر گرفته می شوند و برای مدل کردن اتم ها و پیوند ها به ترتیب از المان های تیر و جرم استفاده می شود. برای تعیین خواص المان های تیر از برابری مکانیک سازه ای و مکانیک مولکولی استفاده می شود. نتایج نشان می دهد که مدول الاستیسیته نانو مخروط های کربنی دو جداره با افزایش زاویه راس و افزایش طول کاهش می یابد. همچنین با مقایسه تاثیر تغییرات در دو عامل طول و زاویه راس، زاویه راس تاثیر بیشتری را روی نیروی فشاری بحرانی می گذارد. نیروی فشاری بحرانی در نانو مخروط های کربنی دو جداره با افزایش زاویه راس نانومخروط، افزایش و با افزایش طول کاهش می یابد.کلید واژگان: مدل سازی المان محدود، نانو مخروط کربنی دو جداره، مدول الاستیسیته، نیروی فشاری بحرانیIn this paper, finite element method is employed to study the buckling behavior and mechanical properties of double-walled carbon nanocones. In this regard, double-walled nanocones with different geometries, including lengths and angles, and boundary conditions are investigated. Based on the similarity between the nanostructures and space frames, structural mechanics approach is employed to study the mechanical behavior of the nanocones. In this approach, the carbon nanocones are considered as space frame and beam and mass elements are utilized to model the atoms and bonds. The results show that the elastic modulus of the carbon nanocones decreases by increasing the apex angle and length. Besides, it is shown that the influence of the apex angle on the critical buckling force of the carbon nanocones is more significant than the length effect. Increasing apex angle and length of the carbon nanocones lead to increasing and decreasing of the critical buckling force, respectively.Keywords: Finite Element modeling, Double-walled carbon nanocones, Critical compressive force, Modulus of elasticity
-
A two dimensional deformation due to internal heat source in a thermoelastic solid with microtemperatures under the dependence of modulus of elasticity and thermal conductivity on reference temperature has been studied. A mechanical force of constant magnitude is applied at the free surface of thermoelastic half space. The normal modes technique has been applied to obtain the exact expressions for the components of normal displacement, microtemperature, normal force stress, temperature distribution, heat flux moment tensor and tangential couple stress for thermoelastic solid with microtemperatures. The effect of internal heat source, thermal conductivity and microrotation on the derived components have been derived analytically. The graphical results are shown in the presence and absence of thermal conductivity and microrotation to show the appreciable effect of rotation and temperature on the quantities. The problem may also be extended to show the effect of different types of mechanical and thermal sources applied in the medium.Keywords: Thermoelasticity, microtemperatures, Modulus of elasticity, Thermal conductivity, heat source
- نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شدهاند.
- کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شدهاست. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
- در صورتی که میخواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.