• بازدید : 41 views
  • بدون نظر
این فایل در ۱۵صفحه قابل ویرایش تهیه شده وشامل موارد زیر است:

در یک تعریف کلی، کامپوزیت ترکیب سینرژیک دو یا چند ماده است. مقاومت بالای کامپوزیت ها ناشی از الیاف به هم بافته و در کنار هم پیوسته توسط یک پلیمر می باشد.
معمول ترین الیاف مقاوم، الیاف شیشه می باشند. الیاف شیشه مورد استفاده اغلب از نوعه شیشه کلاس E که بسیار ترد و شکننده و شفاف و دارای مقاومت کششی زیاد هستند، ۳۴compa معادل ۵۰۰KSI می باشد.
کوره های ذوب آلومینیوم را چگونه می سازند؟
در صنعت آلومینیوم ۸۰% کوره های ذوب به صورت چهارگوش با ابعاد و تناژ مختلف مورد استفاده قرار می یگرد. طراحی کوره ذوب بستگی به نوع فلز مورد استفاده و ظرفیت مورد بهره برداری دارد. ظرفیت کوره های چهارگوش از ۵ تا ۱۰۰ تن طراحی و قابل استفاده می باشد.
در کوره هایی که از فلنچ استفاده می شود معمولاً شیب سطح کوره بین ۵ تا ۷ درجه یم باشد. نصب مشعل ها، دریچه ها و دودکش ها به اشکال مختلف طراحی می گردد.

مزایای کوره های چهارگوش:
۱-شارژ، بارگیری و تخلیه آسان (به دلیل دریچه بزرگ)
۲-امکان جذب حرارت بیشتر توسط مذاب از مشعل
۳-امکان استفاده از انواع مختلف سوخت (گازوئیل – مازوت، گاز و …)
۴-امکان نگهداری، ذوب و ساخت آلیاژ

 
معایب کوره های چهارگوش:
در آلیاژسازی معمولاً افزودنی هایی مورد استفاده جهت آلیاژهای آلومینیوم سنگین تر از آن بوده و به سمت کف کوره تمایل دارند. این تفاوت دانسیته مذاب باعث همگن نشدن خوب آلیاژ می گردد. همچنین به دلیل سطح زیاد، پرت فلز زیاد است؛ برای متال دانسیته آلومینیوم مذاب ۲/۳۸ گرم بر متر مکعب و دانسیته مس مذاب ۸/۲۶ گرم بر متر مکعب می باشد. راندمان حرارتی کوره به علت پایین بودن ضریبر جذب حرارت آلومینیوم (۱۷/۰ = E) پایین است (حداکثر راندمان ۱۸%)

اجرای نسوز چینی کوره:
نصب مواد نسوز در کوره باید به نحوی صورت گیرد که با توجه به ضریب هدایت حرارتی مواد، آخرین لایه ای که در تماس با محیط قرار دارد حداکثر دمای ۱۱۰ درجه سانتیگراد داشته باشد. دیواره های کوره معمولاً به صورت چهارلایه چیده می شود. آجرهای لایه اول که در تماس با مذاب آلومینیوم هستند باید به گونه ای انتخاب شوند که در برابر تمایل شدید آلومینیوم به اکسیدشدن و نفوذپریزی شدید آن، مقاومت داشته باشد.
چون نقطه ذوب آلومینیوم ۶۶۰ درجه سانتی گراد است مقاومت دمایی در این شرایط پارامتر مهمی نیست معمولاً برای لایه اول و دوم از آجرهای آلومینایی استفاده یم شود. لایه سوم از بتن های مقاوم و نسبتاً عایق و لایه چهارم که به شل فلزی می چسبد از عایق استفاده می شود.
منطقه خروج مذاب حدود نصف ضخامت دیوار را دارد و از جنس آجرهای ضدسایش است. جهت نگه داشتن مذاب و جلوگیری از خروج تا موقع شروع عملیات ریخته گری از پلاک استفاده می شود که سر آن در مذاب است.
اگر عرض موره کمتر از ۳ متر باشد سقف به صورت قوسی و اگر بیشتر از ۳ متر باشد به صورت صاف چیده می شود. ضخامت دیواره بین ۴۶۰ ال ۵۷۵ میلی متر و ضخامت کف بین ۴۶۰ تا ۸۰۰ میلی متر درنظر گرفته می شود.
بهینه سازی کوره های کارگاه ریخت:
۱-درب کوره کاملاً بسته شود و درب دیگر کوچکتر انتخاب شود.
۲-در آلیاژ سازی به جای هم زدن مکانیکی از روش الکترومغناطیسی استفاده شود.
۳-دودکش بهتر است روی درب مسدود شده قرار گیرد و جای مشعل ها تغییر کرده و روبروی هم قرار گیرد.
۴-با استفاده از رکوپراتور می توان ۱۵% مصرف سوخت را کاهش داد.
نهایتاً اکثر اطلاعات و محاسبات مربوط به طراحی کوره در جداول با نام ایزومورفی جمع آوری و با دادن اطلاعات مد نظر می توان ابعاد کوره را تعیین نمود. لیکن بهینه سازی طرح مورد نظره شرایط موجود کارخانجات مختلف متفاوت است.

برخی مزایای مصالح آلومینیومی نسبت به مواد پلیمری P.V.C
۱-آلودگی زیست محیطی توسط مواد آلی:
به طور کلی مواد و مشتقات نفتی نظیر P.V.C نایلون و … در طبیعت تجزیه نمی شوند و ضایعات آنها به صورت ذرات بسیار ریز در محیط زندگی پراکنده و موجب آلودگی محیط زیستی می شود.
۲-طول عمر مفید:
آلومینیوم به علت عدم میل ترکیبی و وجود لایه اکسیدی پایدار Al2O3 دارای عمر مفید نامحدود بوده و به علت امکان بازاریابی صنعتی، آلودگی محیطی نخواهد داشت ولی مواد P.V.C در محیطهای خورنده و نور آفتاب تغییر رتگ داده و به تدریج فاسد و پوسیده می شود.


۳-مقاومت در برابر حرارت:
حداکثر دمای قابل تحمل برای P.V.C حدود ۸۰ درجه سانتی گراد است. بنابراین در مجاورت مواد و ابزارهای داغ و در سوانح احتمالی مانند آتش سوزی به راحتی تغییر فرم داده و مشتعل می شود و به این ترتیب به گسترش سانحه کمک می کند در حالی که آلومینیوم تا دمای بالاتر از   500 مقاوم بوده و قابل اشتعال نمی باشد.
۴-بازیافت مقرون به صرفه:
ضایعات آلومینیوم با کمترین اتلاف و با ۸۰% قیمت مجدداً وارد سیکل تولید می شود.
ولی ضایعات P.V.C نه تنها قابل بازیافت نیست بلکه موجب آلودگی محیط زیست نیز می شود.
۵-استحکام:
استحکام مخصوص و سختی درب و پنجره آلومینیوم ۳ برابر بیشتر از درب و پنجره های P.V.C است بنابراین در ساختمان ها و بناهای مرتفع و در مقابل حوادث طبیعی به راحتی مقاومت می کند.


۶-درب و پنجره آلومینیومی:
نیاز به فریم آهنی ندارد. فریم های آلومینیومی به راحتی جایگزین فریم آهنی شده اند لذا برای مناطق با آب و هوای مرطوب و خورنده مناسب و قابل استفاده بوده و دارای عمر نامحدود است.
استفاده از ساب و فریم های آهنی در پنجره های P.V.C خصوصاً در مناطق مرطوب و صنعتی موجب خوردگی شدید و پوسیدگی سریه می شود.

شرکت ساختمانی بازرگانی امانی که با هدف ارائه دادن جدیدترین محصولات ساحتمانی فعالیت می نماید افتخار دارد که شما را با فعالیت در زمینه واردات کالا و موارد اجرایی و کاربرد آن مطلع کند.
۱-ورق های Aluminum composit panel با مارک Aluco best ساخت کمپانی Huayuon شرکت Alucebest از مطرح ترین شرکت های بزرگ دنیا در تولید ورق های کامپوزیت A.C.M است.
ورق های تولیدی این شرکت دارای ویژگی منحصر به فرد ۹ لایه بودن می باشد که به این محصول توانایی کاربردهای گوناگون زیر را می دهد.
-بازسازی ساختمانهای قدیمی
-نماسازی ساختمانهای در دست احداث
-طراحی و دکوراسیون داخلی جهت فروشگاه ها، ادارات، اماکن عمومی، دیوارهای جداکننده
-تابلوهای نصب آگهی های تجاری و نمایشگاهی.
از ویژگی های این ورق می توان به مقاومت عالی در برابر ضربه، پردازش و نصب آسان، مقاومت عالی در برابر شرایط نامساعدی جوی، سهولت نگهداری و محافظت، استحکام عالی در برابر تغییر شکل و پیچش، پوشش یکدست و یکنواخت و رنگ های متنوع اشاره کرد.
«Reynobond»
Reynobond نوعی ورق کامپوزیت است که دو صفحه آلومینیومی روکش شده، سطح هسته پلی استیلنی آن را پوشانده است. چسباندن این سطوح به هسته، توسط فرایندهای شیمیایی و مکانیکی صورت می گیرد به طوریکه در مقابل ورقه ورقه شدن به شدت مقاومت می کند.
  • بازدید : 53 views
  • بدون نظر
این فایل در ۲۵صفحه قابل ویرایش تهیه شده وشامل موارد زیر است:

      کامپوزیت ماده ای است که از چند ماده متمایز ساخته شده است (البته از لحاظ ماکروسکوپیک نه میکروسکوپیک) یکی از کامپوزیت های آشنا بتون است که از سیمان و ماسه ساخته می شود.بسیاری از مواد می توانند در گروه کامپوزیت ها قرار گیرند اما در این جا کمی در مورد کامپوزیت هایی از نوع فیبر های استحکامی پلیمری می نویسیم.
     کامپوزیت های پلیمری پلاستیک هایی هستند که درون آن ها رشته ها و ذرات قرار داده شده اند.که این نوع پلاستیک به عنوان یک ماتریس است که فیبرها و ذرات برای بخشیدن استحکام به آن درون آن پراکنده شده اند.
     معمولا استحکام ماتریس شامل ذرات و رشته ها بیشتر است از اتریس(پلاستیک) خالص از این رو کامپوزیت ها را شکل می دهند.معمولا مواد استحکام بخش در جهت های مخصوصی در ماتریس(پلاستیک) قرار می گیرند.قرار گرفتن مواد استحکام بخش در جهت های مختلف کامپوزیت هایی با خواص متفاوت را نتیجه می دهد.که به واسطه این خصوصیات معمولا طرح های خاص به بهره برداری می رسند.
     کامپوزیت های با ماتریس پلیمری (PMCها) موادی هستند که از یک صمغ پلیمری به عنوان ماتریس کامپوزیت در آن ها استفاده می شود که با قرار دادن فیبرها و ذرات در آن به استحکام آن افزوده می شود.هم پلیمرهای ترموست(غیر قابل ارتجاع با حرارت) و هم پلیمرهای ترموپلاستیک(قابل ارتجاع با حرارت) می توانند به عنوان ماتریس مورد استفاده قرار گیرند.از کامپوزیت های پلیمری معمولی با ماتریس ترموست می توان پلی استر . وینیل استر و اپوکسی را نام برد.و از کامپوزیت های پلیمری ترمو پلاستیک می توان  PEEK.PEI و PPS را نام برد.استحکام بخش ها عبارتند از: شیشه.کربن و فیبر های آرامید. 
کامپوزیت‌ها یا چندسازه‌های مصنوعی
مقدمه 
از اولین کامپوزیت‌ها یا همان چندسازه‌های ساخت بشر می‌توان به کاه گل اشاره کرد. قایق‌هایی که سرخ‌پوست‌ها با قیر و بامبو می‌ساختند و تنورهایی که از گل ، پودر شیشه و پشم بز ساخته می‌شدند و در نواحی مختلف کشورمان یافت شده است، از کامپوزیت‌های نخستین هستند. بسیاری از نیازهای صنعتی صنایعی مانند صنایع فضایی ، راکتورسازی ، الکترونیکی و غیره نمی‌تواند با استفاده از مواد معمولی شناخته شده ، برآورده شود. اما قسمتی از آن نیازها ، می‌تواند با استفاده از چندسازه‌ها یا کامپوزیت‌ها برآورده گردد. چندسازه‌ها به موادی گفته می‌شود که از مخلوطی از دو یا چند عنصر ساخته شده باشند.

در حالیکه در چندسازه‌ها ، نه فقط خواص هر یک از اجزاء آن برجا باقی می‌ماند، بلکه در نتیجه پیوستن آنها با یکدیگر ، خواص جدیدتر و بهتر هم بدست می‌آید. مواد مختلط همیشه ناهمگن می‌باشد. بررسیها و تحقیقات برای دست یافتن به مواد جدیدتر با خواص مکانیکی بهتر ، همواره انجام می‌گرفته و هنوز هم همگام با پیشرفت صنایع دنبال می‌گردد. در این بررسیها ، اغلب این هدف دنبال می‌شود که به موادی با نسبت مناسب از استحکام کششی به چگالی ، استحکام حرارتی بالا و خواص ویژه سطح خارجی دست یابند. 
انواع چندسازه‌ها 
انواع چندسازه‌ها را می‌توان به گروههای زیر طبقه‌بندی نمود.

کامپوزیت‌های پایه پلیمری : این مواد اهمیت صنعتی فراوانی دارد و هنوز هم تحقیقات در این زمینه ادامه دارد. مواد مصنوعی تقویت شده با الیاف شیشه (فایبرگلاس‌ها) یکی از این مواد می‌باشد که تاکنون کاربرد صنعتی وسیعی پیدا کرده است.
کامپوزیت‌های پایه فلزی
کامپوزیت‌های پایه سرامیکی :کامپوزیت‌های پایه پلیمری بیش از ۹۰% کاربرد کامپوزیت‌ها را به خود اختصاص داده‌اند و از بقیه مهمتر هستند. 
ساختمان فایبر گلاس‌ها 
ساختمان و اندازه‌ این الیاف شیشه‌ها بسیار متغیر است. کوچکترین آنها بوسیله چشم غیر مسلح دیده نمی‌شود و بسیار ریز هستند. اندازه‌های کمی بزرگتر از آن ذراتی هستند که در کارخانجات ساخت فرآورده‌های الیاف شیشه‌ها به کمک هوا نقل و انتقال یافته و سبب شوزش پوست و بینی و گلو می‌شود. الیاف شیشه متداولترین الیاف مصرفی کامپوزیت‌ها در دنیا و ایران است که متاسفانه در ایران ساخته نمی‌شود. انواع الیاف شیشه عبارتند از انواع E ، C ، S و کوارتز. ترکیب الیاف شیشه نوع E یا الکتریکی ، از جنس آلومینوبور و سیلیکات کلسیم بوده و دارای مقاومت ویژه الکتریکی بالایی است.
الیاف شیشه نوع S ، تقریباْْ ۴۰ درصد استحکام بیشتری نسبت به الیاف شیشه نوع E دارند. الیاف شیشه نوع C یا الیاف شیشه شیمیایی ، دارای ترکیب بور و سیلیکات کربنات دو سود بوده و نسبت به دو مورد قبل پایداری شیمیایی بیشتری بخصوص در محیط‌های اسیدی دارد. الیاف شیشه کوارتز ، بیشتر در مواردی که خاصیت دی‌الکتریک پایین نیاز باشد، مانند پوشش آنتن‌ها و یا رادارهای هواپیما استفاده می‌شوند.

سبکی ، سهولت شکل‌دهی ، مقاومت در برابر خوردگی و قابلیت آب‌بندی ، از ویژگیهای کامپوزیت‌هایی است که در صنعت ساختمان بکار می‌رود. فایبرگلاس یا الیاف شیشه که پرکاربردترین کامپوزیت‌ها هستند، فیبرها یا الیاف ساخت بشر است که در آن ، ماده‌ تشکیل دهنده‌ فیبر ، شیشه است. الیاف شیشه‌ها ، موارد استفاده‌های فراوانی از جمله در ساخت بدنه‌ خودروها و قایقهای تندرو و مسابقه‌ای ، کلاه ایمنی موتورسواران ، عایقکاری ساختمانها و کوره‌ها و یخچالها و … دارند. 
کاربردهای کامپوزیت‌ها 
سابقه استفاده از کامپوزیت‌های پیشرفته به دهه‌ ۱۹۴۰ باز می‌گردد. در آن زمان ارتشهای آمریکا و شوروی سابق در رقابتی تنگاتنگ با یکدیگر ، موفق به ساخت کامپوزیت پایه پلیمری الیاف بور – رزین اپوکسی برای استفاده در صنعت هوا فضا شدند. ۲۰ تا ۳۰ سال پس از آن ، کامپوزیت‌های پایه پلیمری بطور گسترده‌ای به سوی صنایع شهری از جمله ساختمان و حمل و نقل روی آوردند. بطور مثال امروزه خودروهایی ساخته می‌شود که تماماْْ کامپوزیتی هستند. استفاده از کامپوزیت‌ها در این کاربرد به علت ویژگیهایی چون وزن کمتر ، در نتیجه سوخت کمتر و عمر طولانی‌تر آنهاست.

با توجه به پایداری بسیار زیاد کامپوزیت‌های پایه پلیمری و مقاومت بسیار خوب آنها در محیط‌های خورنده، این کامپوزیت‌ها، کاربردهای وسیعی در صنایع دریایی پیدا کرده‌اند که از آن جمله می‌توان به ساخت بدنه قایقها و کشتیها و تاسیسات فراساحلی اشاره داشت. استفاده از کامپوزیت‌ها در این صنعت، حدود ۶۰% صرفه‌جویی اقتصادی داشته است که علت اصلی آن مربوط به پایداری این مواد است. صنعت ساختمان پرمصرف‌ترین صنعت برای مواد کامپوزیتی است. استخرهای شنا ، وان حمام ، سینک ظرفشویی و دست‌شویی ، کف‌پوش ، نماپوش ، سقف‌پوش ، برج‌های خنک‌کننده و … همگی کامپوزیت‌های پایه پلیمری هستند
  • بازدید : 56 views
  • بدون نظر

تا پیش از دهه ۱۹۹۰، دو روش مرسوم برای مقاوم سازی ستونهای بتن مسلح بی کفایت وجود داشت. یکی اجرای یک غلاف بتن مسلح اضافی به دور ستون موجود و دیگری استفاده از غلاف فولادی با تزریق دوغاب بود.

تأثیر دورپیچ کردن ستونهای بتن مسلح (با مقطع دایروی) با مصالح FRP در رفتار خمشی ـ محوری

تا پیش از دهه ۱۹۹۰، دو روش مرسوم برای مقاوم سازی ستونهای بتن مسلح بی کفایت وجود داشت. یکی اجرای یک غلاف بتن مسلح اضافی به دور ستون موجود و دیگری استفاده از غلاف فولادی با تزریق دوغاب. استفاده از روش غلاف فولادی، به دلیل آنکه غلاف بتن مسلح فضای بیشتری اشغال کرده و وزن سازه را نیز افزایش می داد، فراگیرتر و مؤثرتر بوده است

مواد و مصالح
FRP ها
تیرهای کامپوزیتی
خواص کامپوزیت های FRP
خواص کامپوزیت های FRP

افزودنی های بتن

 
  • بازدید : 82 views
  • بدون نظر

دانلود پروژه پایان نامه ورد بررسی دوام بتن رو براتون گذاشتم.

دانلود این فایل می تواند کمک ویژه ای به شما در تکمیل یک پایان نامه ی کامل و قابل قبول و ارایه و دفاع از آن در سمینار مربوطه باشد.
برخی از عناوین موجود در این فایل :
۱-  فرآيند اتوکلاو به محصول مقاومت و استحکام مي‌دهد
۲- بلوکهای حرارتی AAC
۳- مواد کامپوزيت
۴- خواص مواد کامپوزيت
وبسیاری موارد دیبگر…
امیدوارم این فایل مورد استفاده شما دوستان عزیز قرار بگیره.

مقدمه:

امروزه با پيشرفت فن‌آوري و توسعة علم ودانش و شيوه‌هاي نوين در صنعت نياز جوامع را برآن مي‌سازد که با بکارگيري راهکارها و شيوه‌هاي جديد در صنعت که داراي نوآوري کارآيي بالا، قيمت ارزان و بازدهي مناسب مي‌باشند از مصرف بيش از اندازه مواد وانرژي و سرمايه جلوگيري نمايد.

از طرفي ديگر بايد با پذيرفته‌ شدن عضويت ايران در سازمان تجارت جهاني شيوه‌هاي جديد صنعتي داخل ايران شده و در مقايسه شيوه‌هاي نيمه سنتي و قديمي ايران گوي سبقت را مي‌ربايد.

يکي از مهترين مشکلات در جهان جلوگيري ازاتلاف انرژي مي‌باشد در صنعت ساختمان‌سازي عايقکاري حرارتي مناسب يکي از راههاي جلوگيري از اتلاف انرژي مي‌باشد.

مقدار زياد انرژي در ساختمانها بدليل نداشتن عايق حرارتي مناسب از بين مي‌رود در اين مقاله يک محصول جديد در عايقکاري حرارتي و استفاده از مواد کامپوزيت در صنعت ساختمان که يکي از موارد کاربرد آن در عايقکاري حرارتي مي‌باشد مورد بحث قرار مي‌گيرد.

تغيير در دماي محيط تأثيري بسزا در راحتي ساکنان ساختمان دارد در نتيجه براي بدست آوردن آرامش سيستمهاي سرمايه و گرمايي براي ساختمان ضروري مي‌باشد که اين سيستمها انرژي زيادي را مصرف مي‌کنند عناصر ساختماني با عايقهاي حرارتي، کاهش‌دهنده تأثير دمايي محيط مي‌باشند که منجر به کاهش مصرف انرژي مي‌شوند مصالح ساختماني که براي نگهداري انرژي بکار مي‌روند بايد داراي خاصيتهاي زير باشند:

۱ـ عايق حرارتي بالا

۲ـ اينرسي گرمايي بالا

۳ـ وزن سبک

بقيه خواص مطلوب آن عبارتند از:

۱ـ مقاومت در برابر آتش

۲ـ عايق صوتي

۳ـ مقاومت در برابر رطوبت


  • بازدید : 59 views
  • بدون نظر
این فایل در ۶۸صفحه قابل ویرایش تهیه شده وشامل موارد زیر است:

بسیاری از فن آوریهای نوین به موادی نیاز دارند که ترکیب غیر معمولی از خواص را با آلیاژهای فلزی ، سرامیکی و پلیمرهای معمولی حاصل نمی آید بدست می دهد . به عنوان نمونه مواد مورد نیاز درسفینه های فضائی ، زیر دریائی ها و کاربردهای حمل و نقل از این قبیل است که باید در عین چگالی کم ، استحکام سفتی و مقاومت به سایش و ضربه نیز وجود داشته باشد .از اينرو نياز به مواد 
جديدي به نام كامپوزيت ميباشد. کامپوزیت عبارت است از هر ماده چند فازی که سهم برای بدست آوردن مواد با استحکام و به ویژه استحکام به وزن بالا، می توان رشته هایی با مدول کشسانی و استحکام بالا را در یک زمینه فلزی یا پلیمری قرار داد. در کامپوزیت ها که مواد مرکب هم نامیده می شوند
فاز زمینه که پیوسته است وفاز دیگر که غالبا فاز پراکنده است تقويت كننده گفته ميشود . خواص کامپوزیت به خواص فازهای تشکیل دهنده آن ، مقادیر آنها و هندسه فاز پراکنده شده وا بسته است . منظور از هندسه فاز پراکنده شده ، شکل و اندازه ذرات ، نحوه توزیع و جهت آنهاست .
۱-۱-ساختمان کامپوزیت ها:
کامپوزیت ها از سه قسمت اصلی تشکیل شده اند: ۱)الیاف یا تارها. ۲)پرکننده یا ماتریس. ۳)چسب. معمولاً ماتریس دارای سختی و استحکام کمتری نسبت به ا لیاف می باشند، ولی اختلاط الیاف و ماتریس باعث تشکیل محصولی می شود که دانسیته کمی داشته ودر عین حال از استحکام فشاری و کششی بالایی برخوردار می باشد. مانند مواد اپوکسی مثل نارمکو((Narmco2387  که دارای دانسیته  / lb044/0، استحكام فشاری  / lb23000 و استحكام کششی  / lb4200 است.
۱-۱-۱-رشته ها:
هر چه قطررشته کوچکتر باشد ، رشته مستحکم تر ازماده زمینه خواهد بود.موادی که بعنوان رشته های تقویت کننده بکارمیرود استحکام کششی بالایی دارند.براساس قطر و مشخصه رشته ها به ۳ دسته تقسیم می شوند:ویسکرها،رشته ها وسیم ها.ویسکرها تک بلورهای بسیارنازکی هستند که نسبت طول به قطرآنهافوق العاده زیاداست.آنها مستحکم ترین موادی هستندکه شناخته شده اند. مواد ویسکری شامل گرافیت ، کاربید سیلیسیم، نیترید سیلیسیم و اکسید آلومینیم است. 

۱-۱-۲-فاز زمینه: 
فاززمینه کامپوزیت های رشته ای میتواند فلز ، پلیمر یا سرامیک باشد. معمولا ازفلزات یا پلیمرها به عنوان ماده زمینه استفاده میشود،زیراانعطاف پذیری مطلوبی دارند.درکامپوزیت های زمینه سرامیکی جز تقویت کننده برای بهبود چقرمگی شکست استفاده می شود . در انتخاب ترکیب زمینه – رشته ، مهمترین عامل استحکام پیوند است . 

۱-۲- انواع کامپوزیت ها:
کامپوزیت ها را مي توان بر اساس شكل تقويت كننده،نوع تقويت كننده وفاز زمينه دسته بندي كرد.دسته بندي بر اساس شكل تقويت كننده شامل سه دسته است: ۱)کامپوزیت با الياف تصادفی. ۲) کامپوزیت لايه ای. ۳) کامپوزیت ذره ای.وبر اساس فاز زمينه به سه دسته عمده تقسيم ميشود:۱)زمينه پليمري،۲)زمينه فلزي،۳)زمينه سراميكي،
درابتدا درمورد شكل الياف توضيح داده ميشود:
۱-۲-۱- کامپوزیت با الياف تصادفی:
از لحاظ تکنولوژیکی ، مهمترین کامپوزیتها آنهايي هستندکه فازپراکنده شده در آنهابه شکل رشته است.کامپوزیتهای رشته ایی تقویت شده استحکام ویا سفتی بالائی دارند. خواص مکانیکی این کامپوزیت ها به خواص رشته و میزان نیروی منتقل شده به رشته از سوی فاز زمینه بستگی دارد .بنابراین طول بحراني رشته در استحكام كامپوزيت نقش دارد.این مواد دارای استحکام و سختی بالاتری نسبت به سایراشکال کامپوزیت ها هستند، که ازکاهش نقایص کریستالی و جهت یافتگی کریستال ها در جهت طول آنها ناشی میشود. این حالت ساده ترین شکل مواد کامپوزیت است که در آن تعیین دقیق خواص ممکن نمی باشد.
۱-۲-۲- کامپوزیت لايه ای:
در این مواد که حداقل شامل دو ماده مختلف می باشند، لایه ها طوری روی هم قرار داده می شوند که استحکام لازم را درجهت مورد نظرایجاد کنند. مانند مواد ساخته شده از دو لایه فلز با ضریب انبساط حرارتی مختلف، فلزات روکش دار، لایه های شیشه- پلاستیک که در آنها شیشه سختی لازم را برای پلاستیک و پلاستیک انعطاف پذیری لازم را برای شیشه تأمین می کند.
۱-۲-۲-۱- انواع کامپوزیت های لایه ای:
۱)تک لایه : در این کامپوزیت ها، در یک صفحه الیاف در یک جهت قرار داشته و می توان آنها را در جهت دیگر تقویت کرد. الیاف معمولاً بدلیل داشتن سختی و مدول الاستیسیته بالا در جهت اعمال بار قرار داده می شود و ماتریس باعث توزیع مناسب بار می شود.
۲)چند لایه: در این کامپوزیت ها نیروهای اعمالی به یک صفحه، می توانند در جهات مختلف وارد شود و لایه ها را با زوایای مختلف برای دستیابی به سختی مناسب در کنار یکدیگر قرار می دهند.
۳)صفحات مختلط(هیبرید): در این کامپوزیت ها علاوه بر داشتن لایه ها با جهات مختلف، جنس لایه ها هم متفاوت است. در اینجا استفاده از مواد مناسب، به عملکرد سازه های مختلف در مقابل
نیروهای مکانیکی و عوامل محیطی بستگی دارد.
۱-۲-۳- کامپوزیت ذره ای:
این مواد شامل یک ماتریس و یک ماده دیگری که در آن به شکل ذرات کوچک توزیع شده اند،  
می با شند. فاز پراکنده شده در کامپوزیت های تقویت شده با ذرات هم محور و همسواست ، یعنی ذرات تقریبا در همه جهات همسو هستند. دو زیر دسته این نوع کامپوزیت ها عبارتند از : کامپوزیت های درشت ذره و مستحکم شده به وسیله پراکندگی ذرات .تفاوت این دو گروه به مکانیزم مستحکم شدن یا تقویت شدن بستگی دارد واژه درشت بدین جهت استفاده می شود که نشان دهد فعل و انفعال بین ذره – زمینه نمی تواند در مقیاس اتمی یا مولکولی صورت گیرد ومکانیک محیط های پیوسته استفاده می شود . در بیشتر این نوع کامپوزیت ها ، فاز پراکنده سخت تر وسفت تر از زمینه است این ذرات تقویت شده٬ جابجائی و حرکت فاز زمینه را در مجاور خود مهار ومتوقف می کنند. اساسا زمینه ، مقداری از تنش اعمال شده را به ذرات منقل می کند . میزان تقویت شدن یا بهبود رفتار مکانیکی به استحکام پیوند در فصل مشترک زمینه – ذره بستگی دار د . کامپوزیت های ذره ای به صورت های  زیر هستند:
۱)غیر فلز در غیر فلز.
۲)فلز در غیر فلز.
۳)غیر فلز در فلز.
۴)فلز در فلز.
۱-۲-۴- کامپوزیت های زمینه پلیمری 
کامپوزیتهای زمینه پلیمری از یک رزین پلیمری پلاستيك تقويت شده مولكول درشت به عنوان زمينه تشكيل شده است،. از ویژگیهای این دسته از کامپوزیت ها ، کاربرد متنوع و گسترده ، خواص خوب در دمای محیط ، سهولت ساخت و هزینه کم است . . این نوع کامپوزیت هابراساس  بر اساس نوع تقویت شدن به شیشه ایی ، کربنی و آرامید تقسیم می شوند. کامپوزیت های پلیمری رشته پلیمری رشته شیشه ای شامل رشته های شیشه ایی پیوسته یا ناپیوسته در زمینه است در آینده بجای شیشه بیشتر از کربن به عنوان رشته تقویت کننده دركامپوزيت هاي پليمري استفاده خواهد شد،چون رشته هاي كربني بيشترين استحكام ويژه ومدول ويژه را در ميان رشته هاي تقويت كننده دارا است. در کامپوزیت های زمینه پلیمری ، غیر از سه نوع رشته تقویت کننده شیشه اي،كربني ،آراميد ،گاه از بور ،كاربيد سيليسيوم واكسيد آلومينيومدر حد محدودي استفاده ميشود.
۱-۲-۵- کامپوزیت های زمینه فلزی
در کامپوزیت های زمینه فلزی زمینه عبارت است از یک فلز انعطاف پذیر . برتری های این نوع کامپوزیت نسبت به کامپوزیت های زمینه پلیمری شاکل دمای عملکرد بالاتر ، شعله پذیر نبودن و مقاومت بیشتر در برابر تهاجم
سیالات آلی است . البته هزینه آنها بیشتر و در نتیجه استفاده از آنها محدود تر است . 
از سوپر آلیاژها ، آلیاژهای آلومنییم و منیزیم ، تیتانیم و مس به عنوان مواد زمینه استفاده می شود . موادتقویت کنند ه ممکن است به شکل ذرات ، رشته های پیوسته و ناپیوسته و یا ویسکرها باشند که ۱۰ الی ۶۰% حجمی کامپوزیت را تشکیل می دهد رشته های پیوسته شامل کربن ، کاربید سیلیسیم ، بور ، آلومینا و فلزات دیر گداز است رشته های ناپیوسته از ذرات همین مواد تشکیل می شوند از یک جهت می توان سرمت ها را جز این ( MMC) ها قرار دارد .
خودرو سازان اخیرا در محصولات خود شروع به استفاده از کامپوزیتهای زمینه فلزی کرده اند به عنوان نمونه برخی قطعات موتور از زمینه آلیاژهای آلومینیم تقویت شده با رشته های آلومینا و کربن تولید شده که سبک وزن تر هستند و مقاومت آنها در برابر سایش و اعوجاج حرارتی بیشتر است استفاده از این نوع کامپوزیت ها در محورهای محرک که سرعت چرخش بالاتر و میزان کمتر سرو صدای ناشی از ارتعاش را به همرا دارد صورت گرفته است . صنایع هوا فضا نیز از این نوع کامپوزیت ها بهره می برد له عنوان نمونه در قطعات تلسکوپ فضائی هابل از رشته های گرافیتی پیوسته استفاده شده است .
۱-۲-۶-کامپوزیت های زمینه سرامیکی 
بدلیل مقاومت آلی در برابر اکسایش در دمای بالا ، با وجود احتمال شکست ترد ، بهترین گزینه برای استفاده در دمای بالا و تنش های شدید ميباشند . به ویژه در قطعات موتور خودرو و توربین های گازی هواپیما . چرمگی شکست این کامپوزیت ها معمول است در حالی که در اغلب فلزات ۱۵ است . چقرمگی شکست نسل جدید و توسعه یافته کامپوزیت های زمینه سرامیکی که بصورت ذزه ای، رشته ای یا ویسکری از مواد سرامیکی است بهبود یافته وبه ۶ رسیده است . این بدان دلیل است که ترکی که در زمینه توسط ذرات ، رشته ها یا ویسکرها ايجاد ميشود، نه تنها اشاعه نمی یابد بلکه از اشاعه آن ممانعت به عمل مِی آید،به این امرکمک می کند.
کامپوزیت های زمینه سرامیکی را با روش های پرسکاری گرم ، پرسکاری ایزوستاتیک گرم وزینتر کردن فاز مذاب تولید می کنند، آلومینا های تقویت شده با ویسکرهای SiC به عنوان ابزار برش در ماشین کاری آلیاژهای فلزی سخت استفاده می شود. 
سراميك¬هاي پيشرفته داراي ويژگي¬هاي مطلوبي مانند سختي، استحكام بالا، تحمل دماهاي بالا، خنثايي شيميايي، مقاومت در برابر فرسايش و چگالي كم هستند. ولي در برابر بارهاي كششي و ضربه ضعيف¬ هستند و بر خلاف فلزات، از خود انعطاف¬پذيري نشان نمي¬دهند و مستعد شكست تحت بارهاي مكانيكي و شوك حرارتي هستند. در مقايسه¬اي بين سراميك¬ها و ديگر مواد ، بايد گفت كه سراميك¬ها تنها گروهي از مواد هستند كه در دماهاي بالا قابل استفاده¬اند و داراي سختي، استحكام و مدول الاستيك بالاتري از فلزات و پليمرها مي¬باشند. همچنين چگالي، ضريب انبساط حرارتي و هدايت الكتريكي و حرارتي كمي دارند. به ويژه چگالي و انبساط حرارتي كم سراميك¬ها اهميت زيادي در اغلب كاربردها دارد. كه اگر چه نسبت مدول الاستيسيتة تقويت‌كننده و زمينه در كامپوزيت¬هاي زمينه فلزي و پلميري عموماً بين ۱۰ و ۱۰۰ است ولي براي كامپوزيت زمينه سراميكي، اين نسبت معمولاً برابر يك يا كمتر از آن است. نسبت مدول بالا در كامپوزيت¬هاي زمينه فلزي و پليمري، سبب انتقال موثر بار از زمينه به تقويت¬كننده مي¬شود. در حالي كه در يك كامپوزيت سراميكي، زمينه و تقويت¬كننده در توانايي تحمل بار اختلاف زيادي ندارد؛ به اين معنا كه هدف از ساخت كامپوزيت سراميكي، افزايش استحكام نيست. مگر آن¬هايي كه زمينة آنها مدول الاستيسيتة كمي دارند. ازحوزه¬هاي مهم در تهيه كامپوزيت¬هاي زمينه سراميكي انواع گوناگون شيشه، شيشه‌سراميك¬ها و سراميك-هايي همچون كربن، كاربيدسيليسيوم، نيتريدسيليسيوم، آلومينات¬ها و اكسيدها. تقويت¬كنندهاي مورد استفاده عبارتند از كاربيدها، بوريدها، نيتريدها و كربن.
 كامپوزيت¬هاي زمينه سراميكي تنها كامپوزيت¬هايي هستند كه بالاي ۹۰۰ درجة سانتيگراد استحكام خود را حفظ مي¬كنند. عمده¬ترين كامپوزيت¬هاي زمينه سراميكي عبارتند از: كامپوزيت¬هاي كربن/كربن، كامپوزيت¬هاي آلومينا/SiCو كامپوزيت-هايي با زمينهSi3N4 يا SiC تقويت شده با الياف پيوسته SiC و كربن. 
معمولاً كاربرد كامپوزيت¬هاي سراميكي به دو دستة هوافضايي و غيرهوافضايي تقسيم مي¬شوند. در كاربردهاي هوافضايي مسالة اصلي، عملكرد كامپوزيت است. در حالي كه در كاربردهاي غير هوافضايي عامل قيمت بسيار مهم است. 
كامپوزيت¬هاي سراميكي با الياف پيوسته، عموماً داراي خواص مكانيكي ويژة بالايي هستند و مي¬توانند در كاربردهاي هوافضايي دماي بالا به كار گرفته شوند. كامپوزيت¬هاي كربن/كربن با پوشش SiC به عنوان محافظ حرارتي در شاتل¬هاي فضايي استفاده شده است و كامپوزيت¬هاي كاربيد سيليسيم/كربن مواد مناسبي براي هواپيماها هستند.
از كاربردهاي غير هوافضايي كامپوزيت¬هاي سراميكي مي¬توان به اجزاي موتورهاي دما بالا، مته و ابزار تراش، اجزاي مقاوم در برابر سايش، لوله اگزوز، نازل، لوله¬هاي مبدل گرما و غيره اشاره كرد.


۱-۳- خواص مکانیکی کامپوزیت ها:
در حالت کلی کامپوزیت ها غیر همگن و آنیزوتروپ هستند. برای مطالعه وبحث بیشتر درباره خواص مکانیکی کامپوزیت ها باید به دو جنبه اصلی آنها یعنی خواص مکانیکی ذرات و خواص مکانیکی  خود جسم پرداخته شود.
مکانیک ذرات به بررسی رفتار کامپوزیت ها در مقیاس میکروسکوپی می پردازد و خواص مکانیکی  مواد تشکیل دهنده را بررسی می کند. مکانیک جسم به بررسی رفتارکامپوزیت ها با فرض هموژن بودن می پردازد و تأثیر مواد تشکیل دهنده در خواص کامپوزیت ها را بررسی می کند.
  • بازدید : 63 views
  • بدون نظر
این فایل در ۱۲صفحه قابل ویرایش تهیه شده وشامل موارد زیر است:

قبل از این گفتیم که گل به‌تنهایی و پس از خشک شدن ترک می‌خورد. کاه با خواص ارتجاعی خود این نقص گل را برطرف می‌کند، بنابراین، مقداری از آن را به گل می‌افزایند. اصلاً علت استفاده از کامپوزیت همین خواص است
to compose یعنی ترکیب کردن و بنابراین کامپوزیت (composite) یعنی مرکب. مرکب هم که می‌دانیم، یعنی چیزی که از ترکیب چند چیز مختلف به دست آمده است. موادّ کامپوزیتی به موادی گفته می‌شوند که از ترکیب چند نوع ماده به وجود آمده‌اند. وقتی می‌گوییم از ترکیب چند ماده، منظور این است که هرکدام از این موادّ ترکیب‌شده، قابلیت استفاده به صورت یک مادهٔ مستقل را دارند
کسی نمی‌داند اولین کامپوزیت کِی ساخته شد. شاید اولین کامپوزیتی که بشر با آن سروکار پیدا کرد، کاه‌گِل باشد. قدیم‌ها برای ساختن خانه از گل استفاده می‌کردند، اما چون گل بعد از خشک شدن ترک می‌خورد (وقتی آبِ گل تبخیر می‌شود، حجم آن کاهش پیدا می‌کند و چون گل خشک نمی‌تواند خودش را جمع کند ترک می‌خورد)، مقداری کاه به آن افزودند تا حفره‌ها را پُر کند و مانع از ترک خوردن گل شود. شاید هم اولین کامپوزیت را مصری‌ها ساخته باشند که در قایق‌هایشان به چوب بدنه مقداری پارچه می‌آمیختند تا در اثر خیس شدن چوب باد نکند. اما در هر حال، می‌شود گفت که مواد کامپوزیتی در سال‌های اخیر است، که به عنوان یک مادهٔ مهندسی پذیرفته شده‌اند. 
● چرا از کامپوزیت‌ها استفاده می‌کنیم؟ 
قبل از این گفتیم که گل به‌تنهایی و پس از خشک شدن ترک می‌خورد. کاه با خواص ارتجاعی خود این نقص گل را برطرف می‌کند، بنابراین، مقداری از آن را به گل می‌افزایند. اصلاً علت استفاده از کامپوزیت همین خواص است. یعنی ما برای اینکه خواص بدِ یک ماده را برطرف کنیم، مادهٔ دیگری را که مکمل خواص مادهٔ اولیه است به آن می‌افزاییم. 
● ترکیب کردن یعنی چه؟ 
انواع ترکیب‌ها عبارتند از: شیمیایی، مکانیکی، و فیزیکی. 
وقتی دو ماده با هم ترکیب شیمیایی می‌دهند که بین آن دو یک پیوند شیمیایی مثل کووالانسی، یونی، واندروالسی و… برقرار شده باشد. به موادی که این‌گونه با هم ترکیب می‌شوند محلول می‌گویند. بارزترین و ملموس‌ترین مثال برای محلول‌ها آلیاژها هستند. 
اما وقتی دو ماده با اعمال نیرو کنار هم قرار می‌گیرند، به صورت مکانیکی با هم ترکیب شده‌اند و واضح است با برداشتن این نیرو، این ترکیب از بین می‌رود. 
اما ترکیب در کامپوزیت‌ها جزء هیچ‌کدام از این دو حالت نیست، بلکه ترکیبی از نوع فیزیکی است. مثال مناسب برای این نوع ترکیب، ساندویچ است. وقتی یک یا چند ماده با مادهٔ دیگری محاصره شود، به طوری که نتواند از محاصرهٔ آن فرار کند، یک ترکیب فیزیکی به وجود می‌آید. برای درک بهتر این نوع ترکیب، کسی را تصور کنید که در یک باتلاق گیر افتاده است. 
● اجزای یک کامپوزیت 
گفتیم که کامپوزیت عبارت است از ترکیب فیزیکی دو ماده با خواص متفاوت. بنابراین، کامپوزیت‌ها از دو قسمت تشکیل شده‌اند: قسمت زمینه (مادهٔ اول که در یک سری از خواص نقص دارد) و قسمت تقویت‌کننده (مادهٔ دومی که به مادهٔ اول اضافه می‌شود تا دسته‌ای از خواص آن را بهبود بخشد). 
الف) کامپوزیت لایه‌ای 
ب) کامپوزیت رشته‌ای 
ج) کامپوزیت ذره‌ای 
● زمینه چیست؟ 
زمینهٔ یک مادهٔ مرکب، ماده‌ای است پیوسته که مادهٔ دوم را در برگرفته است. این ماده در کاه‌گِل، گِل و در مثال باتلاق و آدم، محیط باتلاق است که پیوسته است و آدم را در برگرفته است. دومین ملاک برای تعیین زمینه این است که مقدار ماده‌ای که به عنوان زمینه استفاده می‌شود بیشتر از قسمت تقویت‌کننده است. 
● وظیفهٔ زمینه چیست؟ 
اولین وظیفهٔ زمینه احاطهٔ مادهٔ‌ تقویت‌کننده است، به طوری که نگذارد مادهٔ تقویت‌کننده پراکنده شود؛ وظیفهٔ دوم، محافظت از مادهٔ تقویت‌کننده در برابر عوامل شیمیایی است؛ و وظیفهٔ سوم این است که چون مواد زمینه را نرم انتخاب می‌کنند، وقتی نیرو به مادهٔ مرکب (کامپوزیت) وارد می‌شود، توسط زمینه به مادهٔ تقویت‌کننده انتقال داده شود تا مادهٔ تقویت‌کننده نیرو را تحمل کند. 
● تقویت‌کننده چیست؟ 
تقویت‌کننده‌ها موادی هستند که به صورت تکه‌تکه، در یک زمینهٔ پیوسته وارد می‌شوند تا خواص مادهٔ زمینه را بهتر کنند. 
● تقویت‌کننده‌ها چه شکلی هستند؟ 
تقویت‌کننده‌ها می‌توانند به صورت یک صفحه، یک رشته ( نخ)، یا یک ذره (پودر) وارد حجم زمینه شوند و خواص آن را بهبود بخشند. 
الف) تقویت‌کنندهٔ صفحه‌ای 
ب) تقویت‌کنندهٔ رشته‌ای 
ج) تقویت‌کنندهٔ ذره‌ای 
● کامپوزیت‌ها چه کاربردهایی دارند؟ 
امروزه می‌توانیم ترکیبات کامپوزیتی را در زندگی روزانه و در اطراف خود ببینیم. چند مثال از این وسایل که در آنها ترکیبات کامپوزیتی به کار رفته است، اینها هستند: بدنهٔ هلی‌کوپتر، زه راکت تنیس، بدنهٔ هواپیما، کاه‌گِل، توپ‌های ورزشی و…

نانو کامپوزیت تحول بزرگ در مقیاس کوچک

کامپوزیت ترکیبی است از چند مادهٔ متمایز، به طوری که اجزای آن به‌آسانی قابل تشخیص از یکدیگر باشند. یکی از کامپوزیت‌های آشنا بتُن است که از دو جزء سیمان و ماسه ساخته می‌شود.
مواد و توسعهٔ آنها از پایه‌های تمدن به شمار می‌روند. به طوری که دوره‌های تاریخی را با مواد نامگذاری کرده‌اند: عصر سنگ، عصر برنز، عصر آهن، عصر فولاد، عصر سیلیکون و عصر کربن. ما اکنون در عصر کربن به سر می‌بریم. عصر جدید با شناخت یک مادهٔ جدید به وجود نمی‌آید، بلکه با بهینه کردن و ترکیب چند ماده می‌توان پا در عصر نوین گذاشت. دنیای نانومواد، فرصتی استثنایی برای انقلاب در مواد کامپوزیتی است. 
کامپوزیت ترکیبی است از چند مادهٔ متمایز، به طوری که اجزای آن به‌آسانی قابل تشخیص از یکدیگر باشند. یکی از کامپوزیت‌های آشنا بتُن است که از دو جزء سیمان و ماسه ساخته می‌شود. 
برای تغییر دادن و بهینه کردن خواص فیزیکی و شیمیایی مواد، آنها را کامپوز یا ترکیب می‌کنیم. به طور مثال، پُلی اتیلن{۱} که در ساخت چمن‌های مصنوعی از آن استفاده می‌شود، رنگ‌پذیر نیست و بنابراین، رنگ این چمن‌ها اغلب مات به نظر می‌رسد. برای رفع این عیب، به این پلیمر وینیل استات می‌افزایند تا خواص پلاستیکی، انعطافی‌ و رنگ‌پذیری آن اصلاح شوند. در واقع، هدف از ایجاد کامپوزیت، به دست آوردن ماده‌ای ترکیبی با خواص دلخواه است. 
نانوکامپوزیت، همان کامپوزیت در مقیاس نانومتر (۹-۱۰) است. نانوکامپوزیت‌ها در دو فاز تشکیل می‌شوند. در فاز اول ساختاری بلوری در ابعاد نانو ساخته می‌شود که زمینه یا ماتریس کامپوزیت به شمار می‌رود. این زمینه ممکن است از جنس پلیمر، فلز یا سرامیک باشد. در فاز دوم ذراتی در مقیاس نانو به عنوان تقویت‌کننده{۲} برای استحکام، مقاومت، هدایت الکتریکی و… به فاز اول یا ماتریس افزوده می‌شود. 
بسته به اینکه زمینهٔ نانوکامپوزیت از چه ماده‌ای تشکیل شده باشد، آن را به سه دستهٔ پُلیمری، فلزی و سرامیکی تقسیم می‌کنند. کامپوزیت‌های پلیمری به علت خواصی مانند استحکام، سفتی و پایداری حرارتی و ابعادی، چندین سال است که در ساخت هواپیماها به کار می‌روند. با رشد نانوتکنولوژی، کامپوزیت‌های پلیمری بیش از پیش به کار گرفته خواهند شد. 
تقویت پلیمرها با استفاده از مواد آلی یا معدنی بسیار مرسوم است. از نظر ساختاری، ذرات و الیاف معمولاً باعث ایجاد استحکام ذاتی می‌شوند و ماتریس پلیمری می‌تواند با چسبیدن به مواد معدنی، نیروهای اعمال‌شده به کامپوزیت را به نحو یکنواختی به پُرکن یا تقویت‌کننده منتقل کند. در این حالت، خصوصیاتی چون سختی، شفافیت و تخلخلِ مادهٔ درون کامپوزیت تغییر می‌کند. ماتریس پلیمری همچنین می‌تواند سطحِ پُرکن را از آسیب دور نماید و ذرات را طوری جدا از هم نگه دارد که رشد تَرَک به تأخیر افتد. گذشته از تمام این خصوصیات فیزیکی، اجزای مواد نانوکامپوزیتی می‌توانند بر اثر تعامل بین سطح ماتریس و ذرات پُرکن، ترکیبی از خواصّ هر دو جزء را داشته باشند و بهتر عمل کنند. 
کامپوزیت‌هایی که بستر فلزی دارند، کم‌وزن و سبک‌اند و به علت استحکام و سختیِ بالا، کاربردهای وسیعی در صنایع خودرو و هوا ـ فضا پیدا کرده‌اند. اما این کاربردها به لحاظ ضعف در قابلیت کشیده شدن در چنین کامپوزیت‌هایی، محدود شده‌اند. تبدیل کامپوزیت به نانوکامپوزیت سبب افزایش بازده استحکامی و رفع ضعفِ بالا می‌شود. 
● نانوکامپوزیت¬‌های نانوذره‌ای 
در این کامپوزیت‌ها از نانوذراتی همچون (خاک رس، فلزات، و…) به عنوان تقویت‌کننده استفاده می‌شود. برای مثال، در نانوکامپوزیت‌های پلیمری، از مقادیر کمّیِ (کمتر از ۱۰درصدِ وزنی) ذرات نانومتری استفاده می‌شود. این ذرات علاوه بر افزایش استحکام پلیمرها، وزن آنها را نیز کاهش می‌دهند. مهمترین کامپوزیت‌های نانوذره‌ای، سبک‌ترین آنها هستند. 
● نانوکامپوزیت‌های نانو‌لوله‌ای 
نانولوله‌های کربنی در دو گروه طبقه‌بندی می‌شوند: نانولوله‌های تک‌دیواره و نانولوله‌های چنددیواره. در این نوع از کامپوزیت‌ها، این دو گروه از نانولوله‌ها در بستری کامپوزیتی توزیع می‌شوند. در صورتی که قیمت نانوله‌ها پایین بیاید و موانع اختلاط آنها رفع شود، کامپوزیت‌های نانولوله‌ای موجب رسانایی و استحکام فوق‌العاده‌ای در پلیمرها می‌شوند و کاربردهای حیرت‌انگیزی همچون آسانسور فضایی برای آن قابل تصور است. 
تحقیقات در زمینهٔ توزیع نانولوله‌های کربنی در پلیمرها بسیار جدید هستند. علاقه به نانولوله‌های تک‌دیواره‌ و تلاش برای جایگزین کردن آنها در صنعت، به علت خصوصیات عالیِ مکانیکی و رسانایی الکتریکی آنها است. (رسانندگی الکتریکی این نانولوله¬ها در حد فلزات است.)  
اما در دسترس بودن و تجاری بودن نانولوله‌های چنددیواره، باعث شده است که پیشرفت‌ بیشتری در این زمینه صورت بگیرد. تا حدی که اکنون می‌توان از محصولاتی نام برد که در آستانهٔ تجاری شدنِ تولید هستند. برای نمونه، نانولوله‌های کربنیِ چنددیواره در پودرهای رنگ به کار رفته‌اند. 
استفاده از این نانولوله‌ها باعث می‌شود که رسانایی الکتریکی در مقدار کمی از فاز تقویت‌کننده به دست آید. از نظر نظامی نیز فراهم کردن هدایت الکتریکی فرصت‌های انقلابی به وجود خواهد آورد. به عنوان مثال، از پوسته‌های الکتریکی ـ مغناطیسی گرفته تا کامپوزیت‌های رسانای گرما و لباس‌های سربازان آینده‌! 

● نانوکامپوزیتِ خاک رُس ـ پلیمر 
نانوکامپوزیت خاک رُس ـ پلیمر یک مثال موردی از محصولات نانوتکنولوژی است. در این نوع ماده، از خاک رُس {۳} به عنوان پُرکننده برای بهبود خواص پلیمرها استفاده می‌شود. خاک رُس‌های نوع اسمکتیت {۴}، ساختار لایه‌لایه دارند و هر لایه تقریباً یک نانومتر ضخامت دارد. صدها یا هزاران عدد از این لایه‌ها به وسیلهٔ یک نیروی واندروالسیِ ضعیف روی هم انباشته می‌شوند تا یک جزء رُسی را تشکیل دهند. با یک پیکربندی مناسب، این امکان وجود دارد که رُس‌ها را به اَشکال و ساختارهای گوناگون، درون یک پلیمر به شکل سازمان‌یافته قرار دهیم. 
معلوم شده است که بسیاری از خواص مهندسی، هنگامی که در ترکیب ما از میزان کمی ــ معمولا ًچیزی کمتر از ۵ درصد وزنی ــ پُرکننده استفاده شود، بهبود قابل توجهی می‌یابد. 
امتیاز دیگر نانوکامپوزیت‌های خاک رُس ـ پلیمر این است که تأثیر قابل توجهی بر خواص اُپتیکی (نوری) پلیمر ندارند. ضخامت یک لایهٔ رُس منفرد، بسیار کمتر از طول موج نور مرئی است. بنابراین، نانوکامپوزیتی که خوب ورقه شده باشد، از نظر اُپتیکی شفاف است. از طرفی، با توجه به اینکه امروزه حجم وسیعی از کالاهای مصرفی جامعه را پلیمرهایی تشکیل می‌دهند که به‌راحتی می‌سوزند یا گاهی در مقابل شعله فاجعه می‌آفرینند، لزوم تحقیق در خصوص مواد دیرسوز احساس می‌شود. نتایج تحقیقات حاکی از آن است که میزان آتش‌گیری در این نانوکامپوزیت‌های پلیمری حدود ۷۰ درصد نسبت به پلیمر خالص کمتر است. در عین حال، اغلب خواص کاربردی پلیمر نیز تقویت می‌شوند. 
اولین کاربرد تجاری نانوکامپوزیت‌های خاک رُس ـ نایلون ۶، به عنوان روکش نوار زمان‌سنج برای ماشین‌های تویوتا، در سال ۱۹۹۱ بود. در حال حاضر نیز از این نانوکامپوزیت در صنعت لاستیک استفاده می‌شود. با افزودن ذرات نانومتریِ خاک رُس به لاستیک، خواص آن به طور قابل ملاحظه‌ای بهبود پیدا می‌کند که از جمله می‌توان در آنها به موارد زیر اشاره کرد: 
افزایش مقاومت لاستیک در برابر سایش 
افزایش استحکام مکانیکی 
افزایش مقاومت گرمایی 
کاهش قابلیت اشتعال 
کاهش وزن لاستیک 

● نانوکامپوزیت الماس ـ نانولوله 
محققان توانسته‌اند سخت‌ترین مادهٔ شناخته‌شده در جهان (الماس) را با نانولوله‌های کربنی ترکیب کنند و کامپوزیتی با خصوصیات جدید به دست آورند. اگرچه الماس سختیِ زیادی دارد، ولی به طور عادی هادی جریان الکتریسیته نیست. از طرفی، نانولوله‌های کربن به شکلی باورنکردنی سخت و نیز رسانای جریان الکتریسیته‌اند. با یکپارچه کردن این دو فُرمِ کربن با یکدیگر در مقیاس نانومتر، کامپوزیتی با خصوصیات ویژه به دست خواهد آمد. 
این کامپوزیت می‌تواند در نمایشگرهای مسطح کاربرد داشته باشد. الماس می‌تواند نانولوله‌های کربنی را در مقابلِ ازهم‌گسیختگی حفظ کند. در حالی که به طور طبیعی، وقتی نمایشگر را فقط از نانولوله‌های کربنی بسازند، ممکن است از هم گسیخته شوند. 
این کامپوزیت همچنین در ردیابی‌های زیستی کاربرد دارد. نانولوله‌ها به مولکول‌های زیستی می‌چسبند و به عنوان حسگر عمل می‌کنند. الماس نیز به عنوان یک الکترود فوق‌العاده حساس رفتار می‌کند. 
  • بازدید : 67 views
  • بدون نظر
این فایل در ۵صفحه قابل ویرایش تهیه شده وشامل موارد زیر است:

در زمينة كاربرد مواد مركب در صنعت ساختمان، ديدگاه¬هاي مهندس موسوي، از اعضاي مؤسسه كامپوزيت ايران، قبلاً در شبكه بيان شد. اما گسترش مواد مركب در صنعت ساختمان، همواره با معضلاتي همچون هزينه، مسائل زيست محيطي، استانداردها و غيره نيز همراه بوده است كه در اين زمينه نيز گفتگويي با مهندس موسوي انجام و به اين موارد پرداخته شده است:
سوال: ضمن تشكر از شما با توجه به پايين‌تر بودن قيمت مصالح ساختماني در برابر كامپوزيت¬ها, آيا استفاده از كامپوزيت¬ها در بخش ساختمان صرفة اقتصادي دارد؟ 
مهندس موسوي: موادي كه براي تقويت سازه¬هاي بتن آرمه استفاده مي¬شوند، الياف شيشه و رزين اپوكسي مي¬باشد كه به علت تحريم ايران با قيمت¬هاي بالاتر از نرخ¬هاي متداول جهاني به دست ما مي¬رسند. البته ايران مواد اوليه مورد نياز را از كشورهاي شرقي بالاخص روسيه خريداري مي¬كند كه نسبت به نمونه¬هاي غربي خود از قيمت و كيفيت پايين¬تري برخوردار است. اما با تمام مشكلات بيان شده، به خاطر خصوصيات اين مواد و با توجه به مشكلات ساخت¬وساز، استفاده از آنها در كشور ما اجتناب ناپذير است. 

به طور مثال گاه هزينه متوقف كردن عملكرد بنا در مقايسه با هزينة تقويت بسيار سرسام¬آور است. در يكي از شهرهاي كشور، يك پل ترانزيت كالا پس از گذشت ۳۰ سال از احداث آن، در قسمت سرستون¬ها دچار آسيب گرديده بود و به علت موقعيت منحصر به فرد و حجم بسيار بالاي ترانزيت آن، امكان بستن پل وجود نداشت. چرا كه اين عمل ترافيك غير قابل كنترل و زيان مالي سنگين را به همراه مي¬آورد. در اين مورد روش¬هاي سنتي به هيچ وجه جوابگو نبوده و تقويت پل تنها به كمك كامپوزيت¬ها ممكن گرديد. در بازار ايران مواردي وجود دارند كه زمان بسيار مهمتر از هزينة تقويت است و بايد با جستجو و بررسي اين موارد را بيابيم. 

سوال: آيا كاربرد كامپوزيت¬ها در صنعت ساختمان، مستلزم رعايت استانداردها و قوانين خاصي نيست و آيا استانداردهاي لازم در كشور ما تدوين شده است؟ 
مهندس موسوي: متداول¬ترين استاندارد پذيرفته شدة صنعت ساختمان در دنيا، استاندارد انستيتوي بتن آمريكا (ACI) از زيرمجموعه¬هاي ASTM مي¬باشد. در ايران نيز مرجع تدوين استاندارد ساختمان، مركز تحقيقات مسكن وزارت مسكن و شهرسازي است كه استاندارد فوق را پذيرفته و مطابق با آن، دستورالعمل¬هاي مربوطه را تنظيم مي¬نمايند. 

رعايت استانداردهاي مربوط به استفاده از كامپوزيت¬ها در ساختمان نكتة قابل توجهي است و بعضي نهادها با مراجعة به ما نگراني خود را در اين باب اظهار داشته¬اند، اما بايد توجه داشت كه دستورالعمل¬هاي تدوين شده ASTM، در مورد مشخصه¬سازي و تست كارآيي سازه¬هاي كامپوزيتي است و در ساخت بنا به بيان كليت نحوة اجرا اكتفا نموده است. به اين ترتيب مهندس طراح ساختمان مي¬تواند با بررسي پارامترهاي مختلف مهندسي و هزينة اجرا به صلاحديد خود بهترين روش را انتخاب كند و در اين مورد، استاندارد، آزادي عمل را از مهندس طراح سلب نكرده است. 

در زمينة تقويت بناها به روش سنتي، هم¬اكنون آيين¬نامه¬هاي خاصي وجود ندارد و در مورد روش¬هاي جديد نيز كميتة چهارصد و چهل ASTM به انتشار مجموعه¬اي از مقالات معتبر مربوطه در قالب يك گزارش كاركرد پرداخته است كه بيانگر عنايت آنها به روش¬هاي نوين تقويت ساختمان مي¬باشد. با اين همه سردمداران تدوين استاندارد در اين زمينه، كانادا و ژاپن هستند و گفته مي¬شود آنها در صدد انتشار يك استاندارد تقويت بنا با كامپوزيت¬ها طي يكي دو سال آينده مي¬باشند. 

لازم به¬ذكر است در اين كشورها حتي بناهايي وجود دارند كه بيست سال از ساخت يا تقويت آنها با كامپوزيت¬ها مي¬گذرد و دچار كوچك¬ترين مشكلي نشده¬اند. اما با اين وجود، كشورهاي ياد شده مايل به سپري شدن مدت زمان بيشتري هستند. آنچه مسلم است كامپوزيت¬ها در هنگام وقوع زلزله بسيار بهتر از روش¬هاي سنتي معمول كه دستورالعمل¬ خاصي را نيز تبعيت نمي¬كنند، ظاهر خواهند شد. مراجع استاندارد دنيا رفته¬رفته تقويت بنا با كامپوزيت¬ها را پذيرفته¬اند اما در زمينه¬هاي ديگر مانند بحث اتصالات كامپوزيتي نياز به تحقيقات و پيشرفت بيشتري مي¬باشد. 

سوال: آيا كاربرد كامپوزيت¬ها در صنعت ساختمان مشكلات زيست محيطي به همراه ندارد؟ 

مهندس موسوي: در مبحث بازيافت و تجزيه¬پذيري كامپوزيت¬ها بايد گفت كه كامپوزيت¬ها از تركيب دو بخش اصلي الياف و رزين تشكيل شده¬اند. الياف عمدتاً از جنس شيشه و رزين¬ها نوعي مادة پلاستيك مي¬باشند. بنابراين مشكل مواد كامپوزيتي چندان حادتر از معضل اشياء شيشه¬اي يا پلاستيكي نمي¬باشد و شما مشاهده مي¬كنيد كه از اين دو ماده به صورت گسترده و روز افزوني استفاده مي¬نماييم. راه¬حل¬هايي براي بازيافت الياف شيشه و بعضي انواع رزين¬ موجود در كامپوزيت¬ها وجود دارد. 

موسسه كامپوزيت ايران در همين راستا مشغول انجام تحقيقاتي در زمينة استفاده از مازاد و ضايعات كامپوزيت-هاي مصرفي در تقويت داخلي بناهاي بتني مي¬باشد تا بتواند به گونه¬اي ضمني، از انباشته شدن اين ضايعات در طبيعت جلوگيري كند. در مورد مشكلات احتمالي حضور اين مواد در زندگي روزمره از قبيل آتش¬گير بودن يا متصاعد كردن گازهاي مضر براي سلامت انسان، بايد گفت كه اين قبيل معضلات مرتبط با نوع رزين مورد استفاده در ساخت كامپوزيت¬ها مي¬باشد و با انتخاب رزين مناسب مي¬توان نسبت به عملكرد مناسب كامپوزيت¬ها اطمينان حاصل كرد. به طور مثال رزين¬هاي فنوليك مي¬توانند دماهاي بسيار بالا را تحمل كنند و اصطلاحاً ضد حريق شناخته مي¬شوند. 

ما همچون كشورهاي ديگر دنيا ناچاريم از كامپوزيت¬ها استفاده كنيم و بسياري از كشورهاي در حال توسعه همچون هند و مالزي نيز به اين سمت روي آورده¬اند. اگر بخواهيم تنها به معضلات زيست محيطي آنها فكر كنيم بايد بسياري از مواد ديگر همچون پلاستيك¬ها را نيز كنار بگذاريم و بديهي است كه چنين عملي زندگي را غير ممكن مي¬سازد. 

سوال: استقبال مراجع ذي¬صلاح جهت توسعة فناوري استفاده از كامپوزيت¬ها در صنعت ساختمان كشور چگونه بوده است؟ 

مهندس موسوي: تقويت بتن با كامپوزيت¬ها شيوه¬اي نوين است و متاسفانه در كشور ما عادت به كهنه¬گرايي، دشواري¬هايي را پديد آورده است. حتي اساتيد مهندسي عمران نيز بعد از ما و پس از مشاهدة فعاليت¬هاي موسسه، اين مبحث جديد را جدي گرفتند و مطالعاتي را در اين راستا آغاز كرده¬اند. گاه شنيده مي¬شود كه روش-هاي سنتي از ۵۰ سال پيش مورد استفاده واقع شده¬اند و نيازي به استفاده از روش¬هاي جديد نيست؛ اما مشكلاتي كه در طي ۵۰ سال استفاده از آنها همواره دردسرساز بوده، از چشم دور مي¬ماند. اين تفكر حتي موجب پديدار شدن نوعي ترس از روي آوردن به راهكارهاي جديد حتي در بالاترين سطوح محققان ما گرديده است. 

ما دستاوردهايمان را براي ارگان¬ها و اساتيد مختلف از جمله وزارت مسكن و شهرسازي ارسال داشتيم و در كنفرانس¬ها و همايش¬هاي بين¬المللي به معرفي تكنولوژي جديد پرداختيم و همكاري و مساعدت مسئولين را خواستار شديم، اما استقبال كافي جهت توسعة اين بستر از سوي دست¬اندركاران به عمل نيامد و همكاري¬ها با سرعت مناسب پيش نمي¬رود. اين تكنولوژي، پتانسيل بهره¬گيري فراتر از اين حجم كوچك تقاضا را دارد و مسئولين امر بايد بيش از اين به مشكلات بپردازند.
كاربرد كامپوزيت در تقويت بناها مزايا و موانع( ديدگاه مهندس موسوي)
تقويت بناها به كمك كامپوزيت، از كاربردهاي نو و مهم اين مواد در صنعت ساختمان است كه توجه به آن براي كشورهاي زلزله¬خيز از جمله ايران اهميتي حياتي دارد. در همين رابطه طي گفتگويي با مهندس موسوي از اعضاي مؤسسه كامپوزيت ايران به بررسي ابعاد مختلف اين مسئله پرداخته شده است: 
سوال:
با تشكر از شما جهت شركت در اين گفتگو، لطفاً در مورد مزاياي استفاده از كامپوزيت¬ها جهت تقويت خارجي بناها توضيح دهيد؟ مهندس موسوي: 

سازه¬هاي ساختماني در مراحل مختلف طراحي، اجرا يا بهره‌برداري، در اثر عوامل مختلف از جمله عوامل محيطي يا گذر زمان دچار ضعف و سستي مي¬شوند. طي ۳۰ سال گذشته روش‌هاي نوين تقويت سازه¬ها جايگزين روش‌هاي قديمي گرديده و كشورهايي همچون آمريكا، كانادا و ژاپن به سرعت به اين مهم روي آورده¬اند. 

برخي از روش¬هاي قديمي كه شامل استفاده از غلاف¬هاي فلزي و بتني است از دو مشكل اساسي رنج مي-برند: 

لف) در اين روش¬ها جهت تقويت بنا، بايد ابتدا قسمتي از سازه جهت جاسازي قطعات تقويت¬كننده، تخريب موضعي گردد كه عملي خطرناك، مشكل و گاه غيرممكن است. 

ب) با توجه به مشكلات ساخت بتن، احتمال آنكه قطعات تقويت¬كننده نتوانند با سازة در دست تعمير به خوبي هماهنگ شوند وجود دارد. 

روش¬هاي نوين استفاده از كامپوزيت¬ها در تقويت ساختمان، نسبت به روش¬هاي سنتي، داراي مزاياي زير هستند: 

۱) سرعت اجراي بسيار بالا و سهولت كار 

۲) افزايش استحكام سازه بدون افزايش وزن سازه (نسبت مقاومت به وزن بالا) 

۳) مقاومت در برابر خستگي 

۴) مقاومت فوق¬العاده نسبت به خوردگي 

۵) مقاومت بسيار بالا در برابر زلزله 

۶) امكان تعمير مجدد و آسان 

۷) دوام و طول عمر زياد 

۸) هزينة كمتر در مقايسه با روش¬هاي سنتي 

۹) عدم آسيب رساندن به سازة در دست تعمير 

۱۰) عدم نياز به توقف عملياتي سازه در حين تعمير و عدم اخلال در كاربري سازه مورد تقويت به مدت طولاني 

سوال: 

به نظر شما آيا روي آوردن به تكنولوژي تقويت خارجي بناها با كامپوزيت¬ها براي كشور ضرورت دارد؟ چرا؟ مهندس موسوي: به دلايل زير تقويت بناها در كشور ما بسيار ضروري بوده و بايد مورد توجه سياستگذاران قرار گيرد. 

۱) زلزله¬خيز بودن كشور: كشور ما همچون ژاپن يك كشور زلزله¬خيز محسوب مي¬شود و مخصوصاً پايتخت كشور، تهران، در معرض خطر بزرگ وقوع زلزله قرار دارد. اين شهر همچنين از تراكم جمعيت بسيار بالايي رنج مي¬برد و الگوي مسكن و ساختمان بسيار نامناسب و متزلزلي دارد. به پيش¬بيني محققان زلزه¬شناس، طي يك زلزلة احتمالي، بالغ بر نيم ميليون نفر از جمعيت تهران در زير آوار جان خواهند باخت. با اين وجود چاره¬اي جز تقويت سازه¬هايي كه در هنگام وقوع خطر بتوانند امدادرسان باشند وجود ندارد. پل¬ها، مراكز درماني، مراكز آتش¬نشاني، مدارس، ادارات عمومي، بانك¬ها و حتي خطوط انتقال آب، گاز و برق نيز بايد جهت مقابله با خطر احتمالي تقويت شوند. در صورت وقوع زلزله، صدمة جبران‌ناپذيري به پايتخت وارد خواهد آمد كه كشور را فلج خواهد نمود. 

۲) وجود بناهاي فرسوده: در كشور ما پروژه¬هاي متعددي وجود دارند كه به علت سپري شدن ده¬ها سال از زمان ساخت آنها در اثر عوامل محيطي متعدد دچار آسيب جدي شده¬اند و بعضي از اين سازه¬ها شرياني بوده و توقف كاربري آنها هزينة سنگيني در بردارد. بسياري از سيلوها و پل¬هاي كشور چنين وضعيتي دارند و يكي از بهترين راهكار تقويت آنها استفاده از كامپوزيت¬ها مي¬باشد. همچنين بناهاي بزرگ و ناتمام بسياري از سال¬هاي قبل از انقلاب يا پس از آن وجود دارند كه به دلايل مختلف تاكنون تكميل نشده و به مرور زمان فرسايش يافته¬اند. تكميل اينگونه بناهاي كهنه، نياز به تقويت اولية مناسب دارد و موسسه كامپوزيت¬ ايران به نمونه¬هاي متعددي از آنها در اهواز، اصفهان و تهران برخورده است. 

۳) اجراي نامناسب بنا: با توجه به مشكل مسكن و تراكم جمعيت در شهرهاي بزرگ و همچنين عدم نظارت مناسب بر جريان انبوه¬سازي مسكن، در سالهاي اخير بناهاي ضعيف بسيار زيادي توسط سودجويان و بسازبفروش¬ها سر بر آورده¬اند. اين سازه¬هاي كوچك عمدتاً داراي طبقات متعدد بوده و جمعيت زيادي را در خود اسكان داده¬اند. همچنين به علت وجود رقابت، اين قشر از سازندگان مسكن همواره سعي در كاهش كيفيت و كميت مصالح مورد استفاده در ساختمان نموده¬اند و در نتيجه امروزه موارد متعددي را مي¬توان يافت كه عملكرد مورد انتظار از يك سازة چند طبقه در همان نخستين مراحل اجرا، مختل و بعضاً ناممكن است و آثار تزلزل در همان طبقات اوليه نمايان مي¬گردد. موارد متعددي از قبيل يك پاركينگ طبقاتي و يا يك برج ده طبقه واقع در تهران با اين معضل روبرو بودند كه براي رفع مشكل خود به موسسة كامپوزيت ايران مراجعه كرده¬اند. 
  • بازدید : 62 views
  • بدون نظر
این فایل در ۱۴۰صفحه قابل ویرایش تهیه شده وشامل موارد زیر است:

ماده كامپوزيت لايه‌اي، شامل لايه‌هايي از حداقل دو ماده متفاوت است كه توسط باندهايي به هم متصل شده‌اند. نتيجه روي هم قرار گرفتن لايه‌ها به منظور تركيب بهترين خواص تك تك آنها براي ايجاد ماده جديدي است یا موارد استفاده بيشتر. خواصی كه توسط روي هم چيدن لايه‌ها تقويت مي‌شوند عبارتند از: استحكام ـ سفتي وزن كم، مقاومت در برابر ضربه و غيره. لايه‌ها مي‌توانند غير ايزوتروپ باشند. و نيز لايه‌ها را مي‌توان به نحوي انتخاب نمود كه سفتي و مقاومت موردنياز در طراحي يك سازه حاصل شود.
ماده كامپوزيت تقويت شده با اليافي  (Fiber-reinforcel composit ) material))  كه مختصراً (FRCM) ناميده مي‌شود، شامل الياف‌هايي در يك ماتريس مي‌باشد.اگر الياف‌ها در يك راستاي خاص قرار گيرند، ماده غير ايزوتروپ خواهد بود، يك ورق كامپوزيت لايه‌اي شامل لايه‌هايي از FRCM است كه در هر لايه، الياف‌ها در راستايي متفاوت از راستاي اليافها در ساير لايه‌ها چيده شده‌اند. اين نوع كامپوزيت‌هاي لايه‌اي مي‌توانند به نحوي طراحي شوند تا از نسبت‌هاي مقاومت به وزن و سختي به وزن بالايي برخوردار باشند
ضربه به ورق‌هاي كامپوزيت لايه‌اي:
در بعضي كاربردها، ورق‌هاي لايه‌اي ساخته شده از FRCM، تحت بار ضربه قرار مي‌گيرند. به عنوان مثال لبه جلويي بال هواپيما يا پره يك موتور جت ممكن است به يك شيء خارجي مانند سنگ یا پرنده برخورد نمايد. بار ضربه مي‌تواند حتي در حين ساخت و يا تعمير نيز پيش آيد و نيروي ضربه به اين مواد باعث بوجود آمدن خرابي‌هاي داخلي كه با چشم غيرمسلح قابل رؤيت نيست شود كه اين امر در نهايت باعث تضعيف مقاومت و پايداري سازه خواهد شد. بنابراين مقاومت ورق‌هاي لايه‌اي در برابر ضربه بايد شناخته شده باشد تا بتوان ورق‌هايي طراحي كرد كه مناسب براي عملكرد مطمئن و امن در برابر ضربه باشند. ديناميك ضربه، شامل حركت جسم ضربه زننده، ماده هدف و نيروي حاصل از ضربه بين اين دو، مي‌تواند به وسيله مدل‌هاي گوناگون و با روش‌هاي متفاوت بررسي شود. 
در بخش بعدي مروري خواهيد داشت بر مطالعات انجام شده توسط ديگر محققان در مورد ضربه به ورق‌هاي كامپوزيت لايه‌اي، 

مروري بر بررسي‌هاي انجام شده روي ضربه به ورق‌هاي كامپوزيتي
Hertz نشان داده كه با فشار استاتيكي دو جسم كروي شكل ايزوتروپ بر روي هم، تماس بر روي يك ناحيه دايره‌اي شكل صورت مي‌گيرد به نحوي كه توزيع فشار نرمال در اين منطقه تماس به صورت توزيع هرتزين مي‌باشد [۱]. ‌[۱] Timoshenko روابطي بين شعاع دايره تماس، فرورفتگي و نيروي نرمال را ارائه نمود كه در آن ارتباط بين نيرو و فرورفتگي به صورت يك رابطة غيرخطي محاسبه شده كه به قانون تماس هرتز موسوم است. Timoshenko همچنين برخورد دو گلوله به هم را مورد بررسي قرار داده است.
[۲] cattopadhyay fusn پاسخ ورق‌هاي غيرايزوتروپ و تحت تنش اوليه را به ضربه يك گلوله در وسط ورق در قالب تئوري تغيير شكل برشي مرتبه اول مورد بررسي قرار داده و نيز ضربه و خيز ورق را توسط حل كردن يك معادله انتگرالي غيرخطي مشابه به معادله‌اي كه در بررسي ضربه روي تيرها ظاهر مي‌شود به دست آورده و نيز انرژي منتقل شده از جرم به ورق را در زمان ضربه، محاسبه كرده‌اند. اين دو گزارش نموده‌اند كه نقش كششی اوليه بيشتر باعث افزايش ماكزيمم نيروي تماس مي‌شود ولي زمان ضربه، خيز ورق و تنش‌ها و انرژي منتقل شده از جرم به ورق در اثر تنش كششي اوليه بيشتر كاهش مي‌يابد. 
swanson&   [3] Sqianروش‌هاي مختلفي را دريافتن پاسخ ورق‌هاي كامپوزيت به ضربه يك گلوله مورد بررسي قرار داده‌اند. يكي از تكنيك‌هاي مورد بررسي آنان بر پايه استفاده از روش ريلي ـ ريتز هراه با انتگرال‌گيري عددي در زمان بوده و روش ديگر استفاده از تبديل لاپلاس برروي معادلات ديفرانسيل‌ حاكم بر ورق و خطي‌سازي تغيير شكل محل برخورد مي‌باشد. آنان نتايج خود را با نتایج‌ حاصل از آناليز توسط المان محدود و آزمايشات تجربي مقايسه نموده‌اند كه نتايج ارائه شده توسط اين دو محقق نشان دهنده محدودة پارامترهاي عددي براي ايجاد يك جواب خوب و دقيق مي‌باشد.
[۴] swanson & chnistoforon مسئله ضربه را به صورت تحليل مورد بررسي قرار داده‌اند، روش آنان بر پايه استفاده از سري‌هاي فوريه براي ورق‌ها بر روي تكيه‌گاه‌هاي ساده، همراه با استفاده از تبديل لاپلاس قرار دارد. اين دو پژوهشگر نيروي ضربه، جابجايي ورق و تنش كشش نرمال در وسط ورق را به دست آورده‌اند و در تحقيقاتشان، رابطه بين نيرو و فرورفتگي به صورت خطي در نظر گرفته شده است در صورتي كه واقعاً اين رابطه غيرخطي مي‌باشد. دليل استفاده ايشان از رابطه خطي اين بوده است كه معادله انتگرالي غيرخطي را كه در مسئله ضربه براي حل نيرو با آن مواجه شده‌اند خطي نموده و به صورت تحليلي حل نمايند. و همچنين سطح تماس را به صورت يك مربع ثابت و توزيع تنش را در اين مربع، يكنواخت در نظر گرفته‌اند كه البته اين ساده سازي‌ها به علت كوچكي سطح تماس توجيه‌پذير است. 
[۵] sun & cheh رفتار يك ورق حاوي تنش اوليه تحت بار ضربه را مورد مطالعه قرار داده‌اند. اينان در بررسي خود از روش المان محدود استفاده كرده‌اند و قانون تماس از آزمايشات تجربي به دست آورده و در برنامه المان محدود خود به كار برده‌اند. آنان با تحليل نتايج عددي حاصله، حاوي نيروي تماس، جابجايي و كرنش‌هاي در صفحه، گزارش نموده‌اند كه تنش اوليه كششي باعث افزايش نيروي تماس و كاهش زمان ضربه مي‌شود و عكس آن نيز براي تنش اوليه فشاري صادق است. همچنين پاسخ ضربه، تقريباً نسبت مستقيم با سرعت گلوله دارد. گلوله‌هاي سنگين‌تر، نه تنها نيروي تماس را زيادتر مي‌كنند، بلكه زمان تماس را افزايش مي‌دهند. جابجايي ورق نيز به وسيله ضربه گلوله‌هاي سنگين‌تر بيشتر مي‌شود و بالاخره، پاسخ به ضربه،‌ نسبت به ابعاد گلوله حساس نمي‌باشد. 
[۶] Mittal، ورق‌هاي تحت بار ضربه را مورد مطالعه قرار داده است وي اثرات تغيير شكل در رابطه با برش عرضی را كه ورق‌هاي ضخيم غيرقابل صرف‌نظر كردن مي‌شد، در نظر گرفته و جواب‌هاي بسته، با استفاده از يك تقويت نه چندان مهم، براي جابجايي و ممان خمشی در نقطه ضربه به دست‌ آورده است. اين جواب‌ها، مستقل از شرايط مرزي در لحظات اوليه پديده ضربه مي‌باشند و اين بدان معني است كه وي در بررسي خود، ابعاد ورق را بي‌نهايت در نظر گرفته و از تبديلات نامحدود فوريه استفاده نموده است، همچنين با استفاده از قانون تماس هرتز، نيروي ضربه را در طول زمان ضربه مورد محاسبه قرار داد. و گزارش نموده است كه اثر برش بر روي جابجايي، كمتر از اثر آن بر روي نيروي ضربه و همان خمش مي‌باشد.
[۷] Greszczuk پاسخ مواد ايزوتروپ و كامپوزيت را به ضربه گلوله‌ها مورد مطالعه قرار داده است. تحقيق وي به منظور مطالعه پيرامون مكانيزم خرابي در مواد ايزوتروپ و كامپوزيت كه تحت اثر بار ضربه قرار مي‌گيرند، مي‌باشد و موارد زير را شامل است: 
۱ـ مشخص كردن توزيع فشار متغير با زمان در محل نقطه برخورد.
۲ـ مشخص كردن تنش‌هاي داخلي حاصل از اين توزيع فشار در هدف.
۳ـ مشخص كردن مددها شكست حاصل از اين تنش‌هاي داخلي در هدف.
در تحقيقات Greszcuzuk، توزيع فشار در زير يك گلوله ضربه زن، به وسيله تركيب حل ديناميكي مسئله ضربه اجسام با حل استاتيكي براي توزيع فشار بين دو جسم در تماس، مشخص شده است و با داشتن فشار سطحي متغير با زمان، آناليز استاتيكي براي به دست آوردن تنش‌هاي وابسته به زمان، در هدف مورد استفاده قرار گرفته است. و نيز تنش‌هاي داخل در هدف تشكيل شده از مواد كامپوزيت و ايزوتوپ نسبت به خواص هدف و گلوله، سرعت ضربه و شكل گلوله بررسي شده و از آن براي مشخص كردن سرعت حدي شكست استفاده شده است. در اين پژوهش همچنين، منحني‌هايي براي نشان دادن ارتباط بين خواص ماده، هدف و سرعت حدي براي شروع تخريب ارائه شده است.
[۸] lagace & carins، ورق‌هاي كامپوزيت ضخيم تحت اثر بار ضربه جانبي را مورد بررسي قرار داده و يك حل تحليلي براي ورق ايزتوتروپ ارائه نموده‌اند. در روش حل از يك تابع تنش براي بدست آوردن تنش‌ها و كرنش‌هاي حاصل از بارگذاري به وسيله يك كره صلب، استفاده شده است. نامبردگان نتايج را به صورت نمودارهايي از نيرو در مقابل فرورفتگي موضعي كه مي‌تواند همراه با تئوري شكست، شروع شكست را در موضع ضربه پيش‌بيني كند، نشان داده‌اند مدل به كار رفته در اين تحقيق در برگيرنده تمام هندسه‌ها و خواص غيرخطي مواد كه در حين تغيير شكل‌ها و بارهاي بزرگ ديده مي‌شوند نيست ولي مي‌تواند اطلاعات خوبي براي پيش‌بيني مرز شكست ارائه دهند.
[۹] lee & Reismann پاسخ ديناميكي يك ورق مستطيل شكل را در چهارچوب يك تئوري ورق كه اثرات اینرسی دوران و تغيير شكل برش را در نظر مي‌گيرد، بررسي كرده‌اند. اين تئوري در واقع توسط [۱۰] Mindlin به دست آمده است. در تحقيق اين دو پژوهشگر، يك جواب عمومي براي حركت آزاد و اجباري ورق مستطيلي شكل در چهارچوب تئوري Mindlin ارائه شده است. همچنين پاسخ يك ورق مستطيلي تحت اثر ناگهاني توزيع فشار سطحي يكنواخت بررسي گرديده است و نتايج بدست آمده با تئوري كلاسيك ورق براي ارتعاش آزاد و اجباري مقايسه شده است. اين دو در تحقيق خود از آناليز مودال براي بررسي ارتعاشات اجباري استفاده نموده‌اند. به اين ترتيب كه ابتدا ارتعاش آزاد را بررسي نموده و فركانس‌هاي ارتعاش و شكل مدها را بدست آورده و سپس با استفاده از يك رابطه تعامد مودها، پاسخ ارتعاش اجباري را به صورت تركيبي از پاسخ ارتعاش آزاد، در نظر گرفته و مسئله حل و گزارش نموده‌اند كه با افزايش ضخامت ورق، تفاوت بين پاسخ‌هاي يافته شده توسط تئوري كلاسيك و تئوري Mindlin زياد مي‌شود. البته در اين تحقيق، اندازه فشار سطحي يكنواخت و دانسته فرض شده است و اين فشار را توسط يك تابعHeaviside در  معادلات اعمال نموده‌اند.
[۱۱] Dobyns، ورق‌هاي ارتوتروپ بر روي تكيه‌هاي ساده را تحت بار استاتيكي و ديناميكي مورد مطالعه قرار داده است. در اين تحقيق از معادلات ورق كه توسط pagano & whitney به دست آمده و حاوي اثرات تغيير شكل برشي مي‌باشند، استفاده شده است. بارگذاري‌هاي متغيربا زمان كه در اين تحقيق بررسي شده‌اند شامل بارهاي پالسي سينوسي، مستطيل و مثلثي مي‌باشند. اين پالس‌ها به صورت بار يكنواخت بر روي ورق، بار نقطه‌اي و يا بار يكنواختي بر روي يك مساحت مستطيل كوچك و بار كسينوسي بر روي يك مساحت مستطيلي شكل در نظر گرفته شده‌اند، وي در بررسي‌هاي خود از روش آناليز مودال براي يافتن پاسخ ارتعاشات اجباري استفاده نموده است.
[۱۳] saxena & chatto pedhyay اثرات تركيبي تغيير شكل برشي و فرو رفتگي دائمي را بر روي پاسخ ورق‌هاي به بار ضربه، بررسي نموده‌اند. آنان از تئوري Mindlin استفاده و از اثرات اينرسي دوراني صرفنظر نموده‌اند. در نتايج ارائه شده، پاسخ‌هاي تئوري كلاسيك، تئوري midlin، تئوري كلاسيك با فرورفتگي‌ دائمي و تئوري midline با فرورفتگي دائمي، با هم مقايسه شده‌اند. آنچه كه مشخص است اين است كه نيروي تماسي و جابجايي ورق، با در نظر گرفتن فرورفتگي دائمي، نسبت به فرورفتگي الاستيك كاهش مي‌يابند.
 [14] sankar & sunدر بررسي ضربه عرضی، از روش‌ جالبي براي حل يك معادله انتگرالي غيرخطي كه همواره در بررسي مسائل ضربه به وجود مي‌آيد استفاده نموده‌اند. آنان در حل اين معادله انتگرالي كه تعيين كننده پروفيل نيرو است، زمان را به t∆‌هاي كوچك تقسيم كرد. و در هر t∆، تغييرات نيرو را به صورت خطي در نظر گرفته‌اند. سپس با اين تابع تقريبي، معادله انتگرالي را حل نموده‌اند. نتيجه كار اين پژوهشگر، تعيين پروفيل نيرو براي مسئله ضربه بر روي تير مي‌باشد. همچنين اثرات تقسيم‌بندي روي زمان را نيز بررسی و به صورت نمودارهايي نشان داده‌اند.
[۱۵] Greene & Reismann ورق‌هاي دايره‌اي شكل، تحت بار با تقارن محوري، بر روي سطحشان را بررسي نموده‌اند. بار روي ورق، مي‌تواند به نحو دلخواه توزيع و وابسته به زمان باشد. شرايط مرزي بررسي شده يك مجموعه كامل اثرات تغيير شكل برشي و لختي دوراني است، به دست آمده است. در روش حل از يك روش مود نرمال استفاده شده كه در آن جواب ديناميكي به صورت يك بسط تابع ويژه، حول جواب استاتيكي نشان داده شده است و پاسخ يك ورق كه از اطراف گيره شده و تحت اثر ناگهاني يك بار جانبي كه به صورت يكنواخت بر روي مساحت دايره‌اي توزيع شده، به دست آمده است. 
[۱۶] choi & chang تخريب حاصل از ضربه به ورق‌هاي كامپوزيت لايه‌اي گرافيت / اپوكسي را كه به وسيله برخورد يك جسم خارجي با سرعت كم بوجود مي‌آيد بررسي نموده و مدلي براي پيش‌بيني شروع و پيشرفت شکست به صورت تابعي از خواص مواد، ترتيب، چيدن لايه‌ها و جرم جسم ضربه زننده را به دست آورده‌اند اين مدل شامل آناليز تنش و آناليز شكست بوده و از روش المان محدود بر مبناي تئوري الاستيسیته خطي سه بعدي، براي محاسبه تنش‌ها و كرنش‌ها در ورق كامپوزيت استفاده شده است. 
  • بازدید : 115 views
  • بدون نظر
این فایل در ۶۸صفحه قابل ویرایش تهیه شده وشامل موارد زیر است:

بسیاری از فن آوریهای نوین به موادی نیاز دارند که ترکیب غیر معمولی از خواص را با آلیاژهای فلزی ، سرامیکی و پلیمرهای معمولی حاصل نمی آید بدست می دهد . به عنوان نمونه مواد مورد نیاز درسفینه های فضائی ، زیر دریائی ها و کاربردهای حمل و نقل از این قبیل است که باید در عین چگالی کم ، استحکام سفتی و مقاومت به سایش و ضربه نیز وجود داشته باشد .از اينرو نياز به مواد 
جديدي به نام كامپوزيت ميباشد. کامپوزیت عبارت است از هر ماده چند فازی که سهم برای بدست آوردن مواد با استحکام و به ویژه استحکام به وزن بالا، می توان رشته هایی با مدول کشسانی و استحکام بالا را در یک زمینه فلزی یا پلیمری قرار داد. در کامپوزیت ها که مواد مرکب هم نامیده می شوند، دو یا چند ماده در مقیاس ماکروسکوپی با هم ترکیب شده و خواص مورد نظر را ایجاد می کنند
فاز زمینه که پیوسته است وفاز دیگر که غالبا فاز پراکنده است تقويت كننده گفته ميشود . خواص کامپوزیت به خواص فازهای تشکیل دهنده آن ، مقادیر آنها و هندسه فاز پراکنده شده وا بسته است . منظور از هندسه فاز پراکنده شده ، شکل و اندازه ذرات ، نحوه توزیع و جهت آنهاست .
۱-۱-ساختمان کامپوزیت ها:
کامپوزیت ها از سه قسمت اصلی تشکیل شده اند: ۱)الیاف یا تارها. ۲)پرکننده یا ماتریس. ۳)چسب. معمولاً ماتریس دارای سختی و استحکام کمتری نسبت به ا لیاف می باشند، ولی اختلاط الیاف و ماتریس باعث تشکیل محصولی می شود که دانسیته کمی داشته ودر عین حال از استحکام فشاری و کششی بالایی برخوردار می باشد. مانند مواد اپوکسی مثل نارمکو((Narmco2387  که دارای دانسیته  / lb044/0، استحكام فشاری  / lb23000 و استحكام کششی  / lb4200 است.
۱-۱-۱-رشته ها:
هر چه قطررشته کوچکتر باشد ، رشته مستحکم تر ازماده زمینه خواهد بود.موادی که بعنوان رشته های تقویت کننده بکارمیرود استحکام کششی بالایی دارند.براساس قطر و مشخصه رشته ها به ۳ دسته تقسیم می شوند:ویسکرها،رشته ها وسیم ها.ویسکرها تک بلورهای بسیارنازکی هستند که نسبت طول به قطرآنهافوق العاده زیاداست.آنها مستحکم ترین موادی هستندکه شناخته شده اند. مواد ویسکری شامل گرافیت ، کاربید سیلیسیم، نیترید سیلیسیم و اکسید آلومینیم است. 

۱-۱-۲-فاز زمینه: 
فاززمینه کامپوزیت های رشته ای میتواند فلز ، پلیمر یا سرامیک باشد. معمولا ازفلزات یا پلیمرها به عنوان ماده زمینه استفاده میشود،زیراانعطاف پذیری مطلوبی دارند.درکامپوزیت های زمینه سرامیکی جز تقویت کننده برای بهبود چقرمگی شکست استفاده می شود . در انتخاب ترکیب زمینه – رشته ، مهمترین عامل استحکام پیوند است . 

۱-۲- انواع کامپوزیت ها:
کامپوزیت ها را مي توان بر اساس شكل تقويت كننده،نوع تقويت كننده وفاز زمينه دسته بندي كرد.دسته بندي بر اساس شكل تقويت كننده شامل سه دسته است: ۱)کامپوزیت با الياف تصادفی. ۲) کامپوزیت لايه ای. ۳) کامپوزیت ذره ای.وبر اساس فاز زمينه به سه دسته عمده تقسيم ميشود:۱)زمينه پليمري،۲)زمينه فلزي،۳)زمينه سراميكي،
درابتدا درمورد شكل الياف توضيح داده ميشود:
۱-۲-۱- کامپوزیت با الياف تصادفی:
از لحاظ تکنولوژیکی ، مهمترین کامپوزیتها آنهايي هستندکه فازپراکنده شده در آنهابه شکل رشته است.کامپوزیتهای رشته ایی تقویت شده استحکام ویا سفتی بالائی دارند. خواص مکانیکی این کامپوزیت ها به خواص رشته و میزان نیروی منتقل شده به رشته از سوی فاز زمینه بستگی دارد .بنابراین طول بحراني رشته در استحكام كامپوزيت نقش دارد.این مواد دارای استحکام و سختی بالاتری نسبت به سایراشکال کامپوزیت ها هستند، که ازکاهش نقایص کریستالی و جهت یافتگی کریستال ها در جهت طول آنها ناشی میشود. این حالت ساده ترین شکل مواد کامپوزیت است که در آن تعیین دقیق خواص ممکن نمی باشد.
۱-۲-۲- کامپوزیت لايه ای:
در این مواد که حداقل شامل دو ماده مختلف می باشند، لایه ها طوری روی هم قرار داده می شوند که استحکام لازم را درجهت مورد نظرایجاد کنند. مانند مواد ساخته شده از دو لایه فلز با ضریب انبساط حرارتی مختلف، فلزات روکش دار، لایه های شیشه- پلاستیک که در آنها شیشه سختی لازم را برای پلاستیک و پلاستیک انعطاف پذیری لازم را برای شیشه تأمین می کند.
۱-۲-۲-۱- انواع کامپوزیت های لایه ای:
۱)تک لایه : در این کامپوزیت ها، در یک صفحه الیاف در یک جهت قرار داشته و می توان آنها را در جهت دیگر تقویت کرد. الیاف معمولاً بدلیل داشتن سختی و مدول الاستیسیته بالا در جهت اعمال بار قرار داده می شود و ماتریس باعث توزیع مناسب بار می شود.
۲)چند لایه: در این کامپوزیت ها نیروهای اعمالی به یک صفحه، می توانند در جهات مختلف وارد شود و لایه ها را با زوایای مختلف برای دستیابی به سختی مناسب در کنار یکدیگر قرار می دهند.
۳)صفحات مختلط(هیبرید): در این کامپوزیت ها علاوه بر داشتن لایه ها با جهات مختلف، جنس لایه ها هم متفاوت است. در اینجا استفاده از مواد مناسب، به عملکرد سازه های مختلف در مقابل
نیروهای مکانیکی و عوامل محیطی بستگی دارد.
۱-۲-۳- کامپوزیت ذره ای:
این مواد شامل یک ماتریس و یک ماده دیگری که در آن به شکل ذرات کوچک توزیع شده اند،  
می با شند. فاز پراکنده شده در کامپوزیت های تقویت شده با ذرات هم محور و همسواست ، یعنی ذرات تقریبا در همه جهات همسو هستند. دو زیر دسته این نوع کامپوزیت ها عبارتند از : کامپوزیت های درشت ذره و مستحکم شده به وسیله پراکندگی ذرات .تفاوت این دو گروه به مکانیزم مستحکم شدن یا تقویت شدن بستگی دارد واژه درشت بدین جهت استفاده می شود که نشان دهد فعل و انفعال بین ذره – زمینه نمی تواند در مقیاس اتمی یا مولکولی صورت گیرد ومکانیک محیط های پیوسته استفاده می شود . در بیشتر این نوع کامپوزیت ها ، فاز پراکنده سخت تر وسفت تر از زمینه است این ذرات تقویت شده٬ جابجائی و حرکت فاز زمینه را در مجاور خود مهار ومتوقف می کنند. اساسا زمینه ، مقداری از تنش اعمال شده را به ذرات منقل می کند . میزان تقویت شدن یا بهبود رفتار مکانیکی به استحکام پیوند در فصل مشترک زمینه – ذره بستگی دار د . کامپوزیت های ذره ای به صورت های  زیر هستند:
۱)غیر فلز در غیر فلز.
۲)فلز در غیر فلز.
۳)غیر فلز در فلز.
۴)فلز در فلز.
۱-۲-۴- کامپوزیت های زمینه پلیمری 
کامپوزیتهای زمینه پلیمری از یک رزین پلیمری پلاستيك تقويت شده مولكول درشت به عنوان زمينه تشكيل شده است،. از ویژگیهای این دسته از کامپوزیت ها ، کاربرد متنوع و گسترده ، خواص خوب در دمای محیط ، سهولت ساخت و هزینه کم است . . این نوع کامپوزیت هابراساس  بر اساس نوع تقویت شدن به شیشه ایی ، کربنی و آرامید تقسیم می شوند. کامپوزیت های پلیمری رشته پلیمری رشته شیشه ای شامل رشته های شیشه ایی پیوسته یا ناپیوسته در زمینه است در آینده بجای شیشه بیشتر از کربن به عنوان رشته تقویت کننده دركامپوزيت هاي پليمري استفاده خواهد شد،چون رشته هاي كربني بيشترين استحكام ويژه ومدول ويژه را در ميان رشته هاي تقويت كننده دارا است. در کامپوزیت های زمینه پلیمری ، غیر از سه نوع رشته تقویت کننده شیشه اي،كربني ،آراميد ،گاه از بور ،كاربيد سيليسيوم واكسيد آلومينيومدر حد محدودي استفاده ميشود.
۱-۲-۵- کامپوزیت های زمینه فلزی
در کامپوزیت های زمینه فلزی زمینه عبارت است از یک فلز انعطاف پذیر . برتری های این نوع کامپوزیت نسبت به کامپوزیت های زمینه پلیمری شاکل دمای عملکرد بالاتر ، شعله پذیر نبودن و مقاومت بیشتر در برابر تهاجم
سیالات آلی است . البته هزینه آنها بیشتر و در نتیجه استفاده از آنها محدود تر است . 
از سوپر آلیاژها ، آلیاژهای آلومنییم و منیزیم ، تیتانیم و مس به عنوان مواد زمینه استفاده می شود . موادتقویت کنند ه ممکن است به شکل ذرات ، رشته های پیوسته و ناپیوسته و یا ویسکرها باشند که ۱۰ الی ۶۰% حجمی کامپوزیت را تشکیل می دهد رشته های پیوسته شامل کربن ، کاربید سیلیسیم ، بور ، آلومینا و فلزات دیر گداز است رشته های ناپیوسته از ذرات همین مواد تشکیل می شوند از یک جهت می توان سرمت ها را جز این ( MMC) ها قرار دارد .
خودرو سازان اخیرا در محصولات خود شروع به استفاده از کامپوزیتهای زمینه فلزی کرده اند به عنوان نمونه برخی قطعات موتور از زمینه آلیاژهای آلومینیم تقویت شده با رشته های آلومینا و کربن تولید شده که سبک وزن تر هستند و مقاومت آنها در برابر سایش و اعوجاج حرارتی بیشتر است استفاده از این نوع کامپوزیت ها در محورهای محرک که سرعت چرخش بالاتر و میزان کمتر سرو صدای ناشی از ارتعاش را به همرا دارد صورت گرفته است . صنایع هوا فضا نیز از این نوع کامپوزیت ها بهره می برد له عنوان نمونه در قطعات تلسکوپ فضائی هابل از رشته های گرافیتی پیوسته استفاده شده است .
۱-۲-۶-کامپوزیت های زمینه سرامیکی 
بدلیل مقاومت آلی در برابر اکسایش در دمای بالا ، با وجود احتمال شکست ترد ، بهترین گزینه برای استفاده در دمای بالا و تنش های شدید ميباشند . به ویژه در قطعات موتور خودرو و توربین های گازی هواپیما . چرمگی شکست این کامپوزیت ها معمول است در حالی که در اغلب فلزات ۱۵ است . چقرمگی شکست نسل جدید و توسعه یافته کامپوزیت های زمینه سرامیکی که بصورت ذزه ای، رشته ای یا ویسکری از مواد سرامیکی است بهبود یافته وبه ۶ رسیده است . این بدان دلیل است که ترکی که در زمینه توسط ذرات ، رشته ها یا ویسکرها ايجاد ميشود، نه تنها اشاعه نمی یابد بلکه از اشاعه آن ممانعت به عمل مِی آید،به این امرکمک می کند.
کامپوزیت های زمینه سرامیکی را با روش های پرسکاری گرم ، پرسکاری ایزوستاتیک گرم وزینتر کردن فاز مذاب تولید می کنند، آلومینا های تقویت شده با ویسکرهای SiC به عنوان ابزار برش در ماشین کاری آلیاژهای فلزی سخت استفاده می شود. 
سراميك¬هاي پيشرفته داراي ويژگي¬هاي مطلوبي مانند سختي، استحكام بالا، تحمل دماهاي بالا، خنثايي شيميايي، مقاومت در برابر فرسايش و چگالي كم هستند. ولي در برابر بارهاي كششي و ضربه ضعيف¬ هستند و بر خلاف فلزات، از خود انعطاف¬پذيري نشان نمي¬دهند و مستعد شكست تحت بارهاي مكانيكي و شوك حرارتي هستند. در مقايسه¬اي بين سراميك¬ها و ديگر مواد ، بايد گفت كه سراميك¬ها تنها گروهي از مواد هستند كه در دماهاي بالا قابل استفاده¬اند و داراي سختي، استحكام و مدول الاستيك بالاتري از فلزات و پليمرها مي¬باشند. همچنين چگالي، ضريب انبساط حرارتي و هدايت الكتريكي و حرارتي كمي دارند. به ويژه چگالي و انبساط حرارتي كم سراميك¬ها اهميت زيادي در اغلب كاربردها دارد. كه اگر چه نسبت مدول الاستيسيتة تقويت‌كننده و زمينه در كامپوزيت¬هاي زمينه فلزي و پلميري عموماً بين ۱۰ و ۱۰۰ است ولي براي كامپوزيت زمينه سراميكي، اين نسبت معمولاً برابر يك يا كمتر از آن است. نسبت مدول بالا در كامپوزيت¬هاي زمينه فلزي و پليمري، سبب انتقال موثر بار از زمينه به تقويت¬كننده مي¬شود. در حالي كه در يك كامپوزيت سراميكي، زمينه و تقويت¬كننده در توانايي تحمل بار اختلاف زيادي ندارد؛ به اين معنا كه هدف از ساخت كامپوزيت سراميكي، افزايش استحكام نيست. مگر آن¬هايي كه زمينة آنها مدول الاستيسيتة كمي دارند. ازحوزه¬هاي مهم در تهيه كامپوزيت¬هاي زمينه سراميكي انواع گوناگون شيشه، شيشه‌سراميك¬ها و سراميك-هايي همچون كربن، كاربيدسيليسيوم، نيتريدسيليسيوم، آلومينات¬ها و اكسيدها. تقويت¬كنندهاي مورد استفاده عبارتند از كاربيدها، بوريدها، نيتريدها و كربن.
 كامپوزيت¬هاي زمينه سراميكي تنها كامپوزيت¬هايي هستند كه بالاي ۹۰۰ درجة سانتيگراد استحكام خود را حفظ مي¬كنند. عمده¬ترين كامپوزيت¬هاي زمينه سراميكي عبارتند از: كامپوزيت¬هاي كربن/كربن، كامپوزيت¬هاي آلومينا/SiCو كامپوزيت-هايي با زمينهSi3N4 يا SiC تقويت شده با الياف پيوسته SiC و كربن. 
معمولاً كاربرد كامپوزيت¬هاي سراميكي به دو دستة هوافضايي و غيرهوافضايي تقسيم مي¬شوند. در كاربردهاي هوافضايي مسالة اصلي، عملكرد كامپوزيت است. در حالي كه در كاربردهاي غير هوافضايي عامل قيمت بسيار مهم است. 
  • بازدید : 49 views
  • بدون نظر
این فایل در ۷صفحه قابل ویرایش تهیه شده وشامل موارد زیر است:

در این نوشتار ضمن معرفی گونه‌اي خاص از محصولات آلومینیومی که در بازارهای ایران به خوبی مطرح شده است، به اختصار به برخی از كاربردها و مزایای آلومینیوم در نمای ساختمان‌ها مي‌پردازیم.
با ظهور مدرنیسم در معماری و ‌شروع عصر مدرن و همزمان با روی کار آمدن معمارانی چون میس وندرو و معماران تحصیل كرده مدارسی مانند باوهاس و علاقه جهانیان به ایجاد بناهای بلند مرتبه و به طور كل، شروع ساخت و سازهای صنعتی در غرب بحث پیش ساختگی و استفاده از مصالح پیشرفته به یكی از مهمترین دغدغه‌های طراحان و مجریان و تولیدکنندگان بدل شد.
در این میان نگاه‌هاي معمارانه به سمت آلومینیوم و توليدات اكسترود شده آلومينيوم سوق پیدا کرد؛ چرا که آلومینیوم به علت خصوصیت منحصر به فرد خود همچون سبكی، عایق بودن، انعطاف‌پذيری، در دسترس بودن، ارزان بودن نسبی، باربر بودن و جلال خاص مي‌توانست تمام نیازهای مخاطبان خود را برآورده سازد.
همه چیز درباره پانل
قریب ده سال پیش شرکت‌های تجاری که در حوزه مصالح ساختمانی نوین فعالیت مي‌کردند یکی از زیر مجموعه‌های صنایع آلومینیومی را وارد ایران کردند که با نام «پانل» یا «پنل» مشهور شدند. نام کامل این محصول ورق‌های کامپوزیت آلومینیوم است و در نماهای خارجی بنا، ديوارهاي داخلي و فضاي اداري، درهاي عايق باد و توفان، قاب‌هاي پنجره، ساختمان‌هاي تجاري سبك و ساختمان‌هاي نمادين مورد استفاده قرار مي‌گیرند.
«کامپوزیت» به معنای ترکیب شده است. پانل‌ها از ترکیب چند لایه متریال مختلف به همراه پوشش آلومینیومی به دست آمده‌اند و سرچشمه نام گذاری این ورق‌ها از این جاست. دو صفحه آلومینیومی روکش شده، سطح هسته پلی اتیلنی آن را پوشانده‌اند. چسباندن این سطوح به هسته، توسط فرآيند‌های شیمیایی و مکانیکی صورت مي‌گیرد به طوری که در مقابل ورقه ورقه شدن به شدت مقاومت مي‌کند.
مصرف‌کنندگان این محصول بيشتر به دنبال رنگ‌های متنوع آن هستند به همین منظور در کارخانه از فرآيندهای مختلفی جهت تغییر در رنگ محصول استفاده مي‌کنند. از جمله پوشش‌هايی که معمولا براي تغییر در ورق‌های آلومینیومی رویی استفاده مي‌شود ‌اندونيزه كردن، pvdf (پلي وينيليدين فلورايد)، رنگ مايع و روكش پودري است.‌اندونيزه كردن يكي از اولين فرآيندهاي روكش كردن آلومينيوم بود كه از سال ۱۹۲۰ ميلادي تاكنون استفاده مي شود. شیوه کار اين است كه سطح آلومينيوم با موادی پوشيده مي‌شد به طوري كه عمر طولاني داشته باشد، محكمتر شود و با دوام و مقاوم در برابر خوردگي باشد. معمولا معماران و طراحان به سمت پانل‌هایی رفته‌اند که بنا بر عمل‌ اندونيزه كردن، عمل آوری شده باشند و این محصولات مورد استفاده بسياري از ساختارهاي آلومينيومي خوش نام در جهان مانند «sears tower» بوده و همچنان نیز مورد توجه است. با این که به تازگي تكنولوژي‌هاي پيشرفته در‌ اندونيزه كردن، پانل‌ها را براي توليد طيف وسيع از رنگ‌ها امكان‌پذير ساخته است و در جهان نیز ساختمان‌ها با استفاده از همین محصول رنگ‌های گوناگونی در نمایشان ایجاد شده، اما در ایران تنها رنگ نقره‌اي است که کاربرد دارد و حتی خیلی از مجریان پروژه‌های ساختمانی نمي‌دانند که دامنه رنگ این محصولات بسیار گسترده و حتی قابلیت سفارشی بودن دارد. استفاده از این ورق‌ها ناگهان در ساخت و ساز ایران با دو مفهوم همراه شد؛ اولین معنی در این جا بود که ساختمانی که با پانل‌های آلومینیومی پوشش یافته‌اند، بناهای مهم و مدرن هر شهر به حساب مي‌آیند و مفهوم بعدی به جلال و عظمت بنا برمی‌گردد که نمای آلومینیوم بسیار در آن اهمیت داشت.
در کمتر از یکی دو سال این ورق‌های وارداتی چنان جای خود را در بین مصالح پیش ساخته باز کردند که امروزه به یکی از اصلی‌ترین مصالح مورد استفاده در نماهای ساختمانی کشور بدل شده‌اند. استفاده از این محصول در ساختمان‌های دولتی ساز و ارگان‌ها نیز در این فرآيند بي‌تاثیر نبود. مي‌توان به ساختمان وزارت نیرو، وزارت آموزش عالی، شهرداری منطقه ۹ و بانک‌های اقتصاد نوین، پاسارگاد و بانک سامان اشاره کرد که در تغییر ذائقه ساخت‌و‌سازی کشور به سمت استفاده از این محصول تازه وارد نقش مهمی داشتند.حالا کار به جایی رسیده است که آلیاژهای مختلف آلومینیوم و‌تركیبات این فلز با دیگر مواد و ساخت‌ تركیبات جدید از آن، به یكی از مهم‌ترین و پرمصرف‌ترین مصالح جهت نمای ساختمان‌های امروزی در سبك‌های مختلف معماری تبدیل شده است به طوری كه استفاده از آن در نماها و بناها به نوعی معرف ارزش و تازگی آن بنا محسوب مي‌شود. 
محصولی برای شاخص کردن بنا
هر زمانی که ساخت یک بنای گران قیمت یا مهم در میان باشد، معماران ایرانی مي‌خواهند که یک تندیس بسازند. مقوله تندیس‌سازي در معماری ایران یک سنت بدون خدشه است و در این میان مصالحی که در پر رنگ کردن نقش ساختمان در میان بافت شهری به کار آیند همواره در بازار ایران مورد توجه قرار مي‌گیرند. برای ساخت چنین بناهایی به مصالحی نیاز است که ویژگی‌های منحصر به فردی نیز داشته باشند که این ورق‌ها به دلیل استحکام قابل توجه، مسطح بودن، سبکی و قابلیت‌پذيری ویژه‌اي که دارند، پیچیده‌ترین ایده‌ها مانند خم‌ها و زاویه‌های نمایشی و یا شکل‌های ذوزنقه‌اي به سادگی به وسيله آن قابل پیاده‌سازي باشد. هر طرحی که در ذهن معمار پروژه باشد، توسط خانواده محصولات آلومینیومی قابل پیاده‌سازي است. برج آلوبند در شیراز و مراکز خرید ستاره و تندیس در کیش نمونه خوبی از کاربرد آلومینیوم‌های پوششی نما در جهت تندیس کردن ساختمان است. از این روست که شكل‌پذيری آلومینیوم باعث علاقه معماران به آن به عنوان وسیله‌اي جهت ساخت بنا‌های تندیس گونه شده است. 
در این میان اگر از بعد صرفه‌جویی در انرژی ساختمان هم به بررسی دست بزنیم باز هم پانل‌های آلومینیومی برگ برنده سازندگان خواهند بود. خواص عایق آلومینیوم و استفاده از مواد عایق بند(Termal break) در آن به عنوان یكی از بهترین محصولات جهت استفاده بهینه از انرژی مطرح است.
در كشورهای زلزله خیز همانند ایران مبحث سبك‌سازي ساختمان و استفاده از محصولات منعطف بسیار مهم و اساسی بوده و محصولات آلومینیومی همانند نماهای آلومینیوم كامپوزیت پنل، نماهای شیشه‌اي خاص و درب و پنجره‌های آلومینیومی به عنوان اساسی‌ترین راه‌حل با وزنی حدود ۹۰درصد سبك‌تر از سنگ‌های ‌تراورتن و گرانیت و ۸۵درصد سبك‌تر از سیمان و ۷۰‌درصد سبك‌تر از شیشه مطرح است. از این منظر اگر به ساختمان وزارت نیرو در تهران بنگریم خواهیم دید که در صورت استفاده از سنگ گرانیت در آن به جای پانل‌های آلومینیومی چقدر ساختمان را سنگین‌تر از وزن فعلی‌اش مي‌کرد. 
گونه‌اي از این محصولات آلومینیومی با پوشش رزین فلورو كربن (Fluorocarbon)به علت مقاومت بالا در مقابل اشعه‌های مفید آفتاب، باران‌های اسیدی و عدم جذب گرد و غبار معلق در هوا (به علت عدم جریان الكتریسیته در آن) راه‌حل مناسبی جهت مقابله با شرایط محیطی ناسازگار است.
در مقابل به عنوان مثال سنگ معدنی مانند اكثر سنگ‌های گرانیتی در مقابل اشعه و باران‌های اسیدی جلا و صیقلی بودن خود را از دست مي‌دهند. سیمان و رنگ به سرعت كثیف مي‌شوند و شیشه نیز کدر شده و به مرور زمان رسوب آب باران روی آن باقی مي‌ماند. هزینه‌های نگهداری از ساختمان‌هایی که نمایی آلومینیومی دارند تا ۷۰‌درصد کاهش یافته و در ضمن استفاده از بهترین کیفیت برخوردار خواهند بود. 
علاوه بر مقوله مقاومت در برابر شرایط محیطی ناسازگار، چند تحقیق دانشجویی هم برای پاک‌سازي احتمالی این ورق‌ها موجود است که مي‌تواند به عنوان راه‌حل آخر مورد توجه استفاده کنندگان پانل‌های آلومینیومی قرار گیرد. تهرانی‌ها شاید خاطره‌اي هم در این زمینه داشته باشند که به برج نگار واقع در خیابان ولی‌عصر کمی بالاتر از میدان ونک مربوط مي‌شود. این برج که از ورق‌های آلومینیومی برای پوشش نمای وسیع و عظیم خود بهره برده بود، در پایان کار با مشکل پاک کردن این ورق‌ها مواجه شد که اکنون این مشکل به طور کامل برطرف شده و سطح صیقلی نمای آن هر روز آفتاب غروب را منعکس مي‌کند!
  • بازدید : 58 views
  • بدون نظر
این فایل در ۲۶اسلاید قابل ویرایش تهیه شده وشامل موارد زیر است:

باظهورمدرنیسم درمعماری وشروع عصرمدرن وهمزمان باروی کارامدن معمارانی چون میس وندرو ومعماران تحصیل کرده مدارسی مانندباوهاوس وعلاقه جهانیان به ایجادبناهای بلندمرتبه وبه طورکل شروع ساخت وسازهای صنعتی درغرب بحث پیش ساختگی واستفاده ازمصالح پیشرفته به یکی ازمهمترین دغدغه های طراحان ومجریان وتولیدکنندگان بدل شد.
دراین میان نگاههای معمارانه به سمت آلومینیوم وتولیدات اکسترودشده آلومینیوم سوق پیداکرد.
چراکه آلومینیوم به علت خصوصیت منحصر به فردخودهمچون سبکی وعایق بودن,انعطاف پذیری ودردسترس بودن,دردسترس بودن نسبی,باربربودن وجلال خاص می توانست تمام نیازهای مخاطبان خودرابراورده سازدتاسرانجام ورقهای کامپوزیت درسال۱۹۶۹ درآلمان ابداع گردیدودرحال حاظردردنیابه عنوان یکی ازمصالح اصلی وپرکاربردمطرح است.
قریب ده سال پیش شرکتهای تجاری که درحوزه مصالح ساختمانی نوین فعالیت می کردندیکی 
اززیرمجموعه های صنایع آلومینیومی راواردایران کردندکه بانام <<پانل>>یا <<پنل>>
ویژگیهای ورقهای مرکب:

(مقاومت دربرابرتغییرات دما):باتوجه به خصوصیات منحصربه فردخودمی توانددرمقابل تغییرات دمااز(۵۰- ) تا(۸۰+) بدون هیچگونه تغییردرکیفیت مقاومت نماید.
(خواص عایقی):فضای ایجادشده بین ورقهای کامپوزیت ودیواره ساختمان باعث ایجاد عایق حرارتی وصوتی ورطوبتی می شود وامکان جریان هوارادرپشت پانلهابه وجودمی اورد که این امرباعث می شودحرارت محیط به ساختمان نفوذنکند.
(دوست محیط زیست):کلیه موادخام تشکیل دهنده برگشت پذیرمی باشدوهیچ وهیچگونه موادزائدومضردرطول تولیدبه وجودنمی اید.
(ابعادبزرگ ومتنوع):ازویژگیهای دیگرورقهای کامپوزیت قابلیت اجرادرمدول بندیهای بزرگ می باشدکه درمصالح دیگرنماسازی به علت بالابودن وزن ومشکلات اجرایی این قابلیت وجودندارد.
(سرعت اجرای بالا):باامکانات اجرایی ورقهای کامپوزیت مدول بندی درابعادبزرگ واجرای سریع زیرسازی آلمینیومی ونصب ورق روی آن وهمچنین سهولت کارباابزارآلات زمان اجرایی نما رابه حداقل کاهش می دهد. 
(سبک امامقاوم):بسیارسخت ومقاوم است .باتوجه به اینکه۶۰% ازآلمینیوم خام باهمین قطرسبکتراست ولی درمقابل فشاروضربه ازمقاومت بسیاربالایی برخورداراست.همچنین درمقابل تابش مستقیم آفتاب وبارانهای اسیدی بسیارمقاوم است.
بسیارمسطح):سطح بسیارهمواروممتازاین ورقهاازانکسارواعوجاج جلوگیری می نماید.
(کارآیی):برش,خم کاری,شیارزدن,انحنادادن رابه راحتی می توان به وسیله ماشین آلات نجاری وآهنگری انجام داد.
(کارآیی وایمنی درزمان زلزله):به علت سبکی وزن اینگونه نماها درهنگام زلزله به دنبال تخریب نمای بناها کمترین خسارتهای جانی رابرای عابرین می توانیم داشته باشیم.
امکان طراحی واجرای بسیاری از اشکال با این نوع ورق میسراست.به عنوان مثال ایجادشکستهایی بازوایای مختلف از ۱ الی ۱۳۵ درجه,اعمال خم وقوس,امکان نوردبدون تغییردرفواصل فیزیکی,بدون ایجادناهمگونی دررنگ وپوشش به طوری که می توان ستونی با قطر ۲۵ cm رابااین ورقهابه صورت استوانه ای طراحی واجرانمود.درصورتیکه باهیچیک ازمصالح مشابه ازقبیل سنگ, سیمان, چوب, ……. این امکان وجودندارد

این ورقهاازهرنظردارای مقاومت بالایی هستند.ازنظرآتش سوزی مقاومندومصالحی ضداحتراق به شمارمیروند.دربراررخوردگی مقاومندومصالحی ضداحتراق بشمارمیروند.دربرابرخوردگی دراثربارانهای اسیدی, نورخورشیدومواردآب وهوایی کاملامقاومندواین عوامل هیچگونه تاثیری درشکل وفرم این ورقهاندارنددرحالی که مصالح دیگرکاملا ازاین ناحیه آسیب می بینند.به عنوان مثال سنگ گرانیت که ازمقاومترین انواع سنگ محسوب می شود, پس ازحداکثر ۱ سال درمقابل نورخورشیدوباران وذرات معلق, جلاورنگ اصلی خودراتامیزان۳۰% وبیشترازدست میدهد.سیمان, رنگ وحتی انواع رنگهای صنعتی که به واسطه انواع پرایمربرروی سیمان اجرامی شود پس ازگذشت ۴ فصل کیفیت خود رابیش از ۴۰% ازدست می دهند ودچارتبله , ریختگی , اکسیداسیون وعوامل مشابه می شوند.شیشه به سرعت دچارخاک گرفتگی وکثیفی می شودوحتی گاهی رطوبت بالاوآب منجربه وجودآمدن زنگاروخط اثرشدیدبرروی شیشه وپوشش رنگ آن می شود.
دیگرویژگی نمای کامپوزیت, امکان آب بندی آن می باشد به گونه ای که امکان نفوذآب به زیر نما وجود نداشته باشد وآب ناشی ازباران وبرف پس ازهدایت به شیارهای تعبیه شده ازمحل معینی خارج میشوند.ویژگی دیگراین ورقهاتمیز ماندن آن است,دلیل این امر نوع رنگ مصرفی است که دراثرجریان هواالکتریسیته ساکن درورق ایجاد نمی شود که گردوغبار معلق درهوا جذب نشده لذا سطح آن تمیز مانده وهرگونه گردوغبار احتمالی نیزبااولین باران ازروی سطح کاملا شسته می شود.حتی این امکان وجوددارد که برای کنترل بهینه انرژی, قبل ازنصب ورق به سازه درزیر تمامی پانلهاازمواد عایق مانند پشم سنگ وپشم شیشه بهره برد تاسطوح دیوارهای خارجی تابالاتر از ۸۰% عایق صوت, رطوبت, گرما وسرماباشند تابدین وسیله انرژی رابه درستی مدیریت نمود. 
  • بازدید : 74 views
  • بدون نظر
این فایل در ۷صفحه قابل ویرایش تهیه شده وشامل موارد زیر است:

يك صفحه ساندويچي يكي از متداولترين ساختارهاي مورد استفاده مي‌باشد. دليل استفاده از اين نوع ساختارها استحكام خمشي بالا ناشي از پوسته‌هاي تحمل كننده بار كه توسط يك هسته جدا شده‌اند مي‌باشد. جرم ويژه پايين دليل ديگر استفاده از آنها مي‌باشد. اين دو مزيت عمده را مي‌توان با استفاده از لايه‌هاي تقويت شده با الياف براي طرفين بهبود بخشيد. زماني كه چنين ساختاري تحت بار فشاري در جهت Q يا بارهاي برشي صفحه‌اي قرار بگيرد بطرق مختلفي احتمال شكستن آن وجود دارد. يكي از راههاي واضح با تنش بيش از اندازه مي‌باشد
. قبل از اينكه تنش بيش از حد وارد شود، ساختار مي‌تواند به روشهاي مختلفي خم شود. در نتيجه پيدات كردن يك روش كلي براي آناليز خمش صفحات كامپيوزيتي ساندويچي بسيار مطلوب مي‌باشد. 
از نقطه نظر ايزوتروپي مواد، محققان اوليه بر روي صفحات ساندويچي فرض كردند كه محورهاي اصلي ماده موازي محورهاي مختصات مي‌باشد. يعني مايه ارتوتروپ مي‌باشد. بعدها بعضي از محققان آناليز صفحات ساندويچي غير ايزوتروپ را با روش ريلي- ريتز (Rayleigh0 Ritz) مورد مطالعه قرار دادند. ما اينجا يك كلي‌ترين حالت پيشنهاد شده توسط هوو و هو (Hwu and Hu) را بررسي خواهيم كرد. با استفاده از اين مدل يكي روش عددي كلي ترين بدست خواهد آمد. كه لايه‌هاي ساندويچي دلخواه (مقارن و يا غير متقارن، ارتوتروپ و يا ايزوتروپ، balanced يا  unbalanced  را مي‌توان با اين روش مطالعه كرد. علاوه بر اين يك راه حل آناليتچكال براي يك حالت خاص صفحات ساندويچي متشكل از دو لايه با الياف عمود و متقارن بدست خواهد آمد. 
براي اپتيمم كردن خمش، مطالعه زيادي روي صفحات چند لايه كامپوزيت انجام شده است. اما تحقيقات بسيار كمي روي صفحات ساندويچي كامپوزيتي زماني كه مواد هسته و پوسته بسيار متفاوت هستند و تأثير تغيير شكل برشي عمود مهم است انجام شده است. 
در اين تحقيق آرايش يافتگي الياف دو پوسته متغيرهاي طراحي و بار خمشي تابع در نظر گرفته مي‌شود. نتايج نشاندهنده آنست كه چيدماني بهينه هميشه بصورت   مستقل از شرايط مرزي و بارگذاري مي‌باشد. يعني ماكزيمم نيروي خمشي زماني كه پوسته صفحات بصورت لايه‌هاي argle- ply هستند اتفاق مي‌افتد. 
 
آناليز خمشي و رقمهاي ساندويچي 
يك مدل رياضي براي آناليز خمش صفحات ساندويچي توسط هوو و هو (Hwu and Hu) ارائه شده است. طبق مدل آنها روابط برآيند تنش‌ها – كرنش ، روابط تغيير شكل محدود و معادله تعادل براي صفحات خم شده عبارتست از: 
 
  
كه   و   نيروهاي در صفحه و ممان‌هاي خمشي مي‌باشند. كه توسط رويه‌ها تحمل مي‌شوند.   نيروهاي برشي عرضي مي‌باشد كه توسط هسته تحمل مي‌شود.   و   بترتيب كرنش‌هاي صفحه مياني و خمش صفحه مي‌باشد.   و   كرنش عرضي صفحات x-t و y-t مي‌باشد. در ابتدا c ضخامت هسته و   و   مدول برش عرضي در صفحات x-t و y-t مي‌باشند.   ،   و   سفتي‌هاي كششي ، اثرات مقابل و سختي خمشي مي‌باشد  كه به موقعيت   و ماتريس سفتي تبديل يافته   مربوط به هر لايه بصورت زير هستند. 
 
معادلات c1 
 
برخلاف تئوري كلاسيك لايه‌ها كه t=0 صفحه مياني چند لايه بود، در اينجا صفحه t=0 لايه مياني هسته مي باشد. 
روابط كينماستك تغيير شكل محدود . 
اين روابط عبارتند از: 
معادلات ۲a و ۲b مقاله ۱-۵ 
كه u و v w بترتيب جابجايي، در جهتهاي x و y و t مي‌باشند. 
روابط تعادلي براي صفحات خم شده 
اين معادلات عبارتند از: 
معادله ۳
   
 
   
نحوه مشتق شدن اين معادلات در ضميمه الف نشان داده شده است. 
با استفاده از معادلات ۱ و ۲ پنج معادلات تعادلي براي صفحات كامپيوزيتي‌ لايه‌اي (معادلات ۳) را مي‌توان بر حسب ۵ متغير u و vو w و   و   نوشت. بصورت تئوري مي‌توان با حل همزمان اين معادلات ديفرانسيل جزئي يك جواب پيدا كرد. اما بنا به مشكلات راضي فقط تعداد معدودي از حالتهاي خاص بصورت تحليلي قابل حل مي‌باشند و بسياري از مسائل بايستي بصورت عددي حل شوند. در قسمتهاي بعدي ، يك راه حل تحليلي براي صفحات ساندويچي با لايه‌هاي متقارن و الياف عمود ارائه خواهيم كرد. سپس يك روش كلي‌تر عددي را براي حل مسائل پيچيده‌تر نشان خواهيم داد و صحت روش عددي با جوابهاي تحليلي مقايسه خواهد شد. 

عتیقه زیرخاکی گنج