اطروحة دكتوراه في كلية هندسة المواد لانتاج ساندويش كروي القلب

التاريخ :18/11/2020 15:23:19
كلية هندسة المواد
كتـب بواسطـة  اعلام كلية هندسة المواد عدد المشاهدات 344

اطروحة دكتوراه في كلية هندسة المواد لانتاج ساندويش كروي القلب


ناقشت كلية هندسة المواد قسم هندسة البوليمرات و الصناعات البتروكيمياوية طالب الدكتوراه ميثاق محسن عبد عن اطروحته الموسومة
 

Optimal Production and Properties Prediction of Spherical Core Sandwich Structure

الإنتاج الامثل والتنبؤ بالخصائص لهيكل ساندويتش كروي القلب

باشراف
 

   الدكتور محمد حمزة المعموري / كلية هندسة المواد – جامعة بابل   الدكتور أحمد فخر الدين شوشتري/ كلية هندسة النسيج – جامعة امير كبير التكنولوجية -طهران

   تُعاني تراكيب الساندويج الخفيفة الوزن من حساسية عالية تجاه أحمال الصدم مما يسبب لها محدودية في الوظيفة والتطبيق، لذا اتجهت الكثير من الدراسات الى تحسين هذه الخاصية من خلال أبتكار مواد وطرق جديدة لتلائم الكثير من التطبيقات ولعل أهمها تطبيقات وسائل النقل كالمركبات والسيارات والطائرات والوسائط البحرية.   

  الدراسة الحالية هي أبتكار هيكل ساندويج خفيف الوزن ذات أساس من البوليمر المتصلد بالحرارة (البوليستر غير المشبع) ويعتمد في تقويته على آليتين هما التقوية بالشكل والتقوية بالدقائق.تم أختيار الشكل الكروي ليمثل قلب الساندويج وأضافة دقائق المطاط المعاد تدويره مع ألياف الكربون النانوية لتقوية الأوجه والقلب معاً.

  تم دراسة ثلاث متغيرات أساسية في التقوية بالشكل وهي قطر الكرة(18،12،6 ملم)، المسافة بين الكرات(8،4،0 ملم) وسمك الوجه(4،3،2 ملم) ، ودراسة متغيرين في التقوية بالإضافة وهما نسبة دقائق المطاط ونسبة الالياف النانوية ، أقصى نسبة أضافة لدقائق المطاط هي (5,2 %) أما أقصى نسبة أضافة لألياف الكربون النانوية هي (25,0 %) نسبة وزنية.

  تم أستخدام طريقة أستجابة السطوح RSM لتصميم التجارب وتم أختيار طريقة بوكس- بيهنكن لأجراء التصميم العملي للتقوية بالشكل وكان عدد العينات 15 عينة بينما أستخدمت طريقة التصميم المركب المركزي لنسب المواد المضافة وكان عدد العينات 13 عينة. تم توظيف تحليل التباين ANOVA لتحليل النتائج.

  بينت النتائج ان العينة 1282 (القطر=12ملم، المسافة البينية =8ملم، سمك الوجه=2ملم) تمتلك أقل كثافة نسبية (0.35) وبنسبة تصل الى 65% ومقارنة النتائج مع العينة المرجعية (UPE Block).أمتلكت العينة 603 (القطر=6ملم، المسافة البينية =0ملم، سمك الوجه=3ملم)أعلى قيمة لمؤشر كفاءة المقاومة وبنسبة تحسن مقدارها 62% وبنسبة انخفاض بالوزن مقدارها 50% بالمقارنة مع العينة المرجعية وكانت أعلى قيمة هي19.42 (ميكاباسكال2\3 سم3غرام-1 ) للعينة 603 والقيمة المثلى لهذا الاختبار هي 15.51 (ميكاباسكال2\3 سم3غرام-1 )للعينة 604.أمتلكت العينة 642 أعلى قيمة لمؤشر كفاءة الجساءة وبنسبة تحسن مقداره 42% وبنسبة انخفاض بالوزن مقدارها 72% بالمقارنة مع العينة المرجعية وكانت أعلى قيمة هي1.965  (كيكاباسكال0.5 سم3غرام-1 ) والقيمة المثلى لهذا الاختبار هي 1.79 (كيكاباسكال0.5 سم3غرام-1 ) للعينة  602(القطر=6 ملم، المسافة البينية =0 ملم ، سمك الوجه=2 ملم).أمتلكت العينة 1844 أعلى قيمة لمعامل الفقدان وبنسبة تحسن مقدارها 442% وبنسبة انخفاض بالوزن مقدارها 40%بالمقارنة مع العينة المرجعية وكانت أعلى قيمة هي 0.206 والقيمة المثلى لهذا الاختبار هي 0.2033   للعينة 184.94 (القطر= 18ملم، المسافة البينية =4.9ملم، سمك الوجه=4ملم).أما العينة 642 امتلكت أعلى قيمة لمقاومة الصدمة النسبية وبنسبة تحسن بلغت 60% وبنسبة انخفاض بالوزن مقدارها 72%بالمقارنة مع العينة المرجعية وكانت أعلى قيمة هي 0.526 ( كيلوجول  متر-2 غرام-1 )   والقيمة المثلى لهذا الاختبار هي 0.352 ( كيلوجول  متر-2 غرام-1 )   للعينة 682 (القطر=6 ملم، المسافة البينية =8 ملم، سمك الوجه=2 ملم). أيضا تحسنت مقاومة الصدمة النسبية عند إضافة النسب المثلى لدقائق المطاط والياف الكربون النانوية وبنسبة 35%. أما العينة 683 امتلكت أعلى قيمة لأمتصاص الطاقة النسبية وبنسبة تحسن بلغت 325% وبنسبة انخفاض بالوزن مقدارها 60%بالمقارنة مع العينة المرجعية وكانت أعلى قيمة هي 3.57 (جول/غرام) والقيمة المثلى لهذا الاختبار هي 2.97 (جول/غرام) للعينة 682.التحليل الاحصائي ANOVA أشار الى فعالية قطر الكرة كمتغير مهم جدا ويؤثر على جميع الخواص المدروسة.



 

 


   21/01/2021 18:54:59
   18/01/2021 08:32:41
   14/01/2021 09:04:48
   14/01/2021 08:44:11
   14/01/2021 07:56:49
   23/01/2021 21:16:31
   23/01/2021 21:04:45
   23/01/2021 20:50:54
   23/01/2021 20:38:09
   23/01/2021 19:00:10