مطالعه عددی و تجربی برگشت فنری یک کامپوزیت زیست تخریب پذیر

مجله مهندسی زیست سامانه

دوره 12، شماره 2، شهریور 1402، صفحه 37-46   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

چکیده

احمد سهیلی مهدی­ زاده [1] - علی عادلخانی[2] ^*
در ساخت مواد مرکب، از الیاف پلیمری مختلفی استفاده می­شود که این الیاف صدها سال در محیط تجزیه نمی­ شوند لذا برای این منظور در این تحقیق از الیاف طبیعی و زیست تخریب پذیر کناف جهت ساخت کامپوزیت استفاده شد. الیاف کربن به صورت نخ تهیه شدند. به منظور ساخت کامپوزیت سه روش چیدمان مختلف برای الیاف کناف شامل روش عرضی، طولی و دو طرفه در نظر گرفته شد. با استفاده از روش لایه چینی دستی ابتدا نمونه ­های مختلف کامپوزیت ساخته شد. سپس تست کشش و خمش بر روی هر نمونه انجام شد. نتایج نشان داد که بهترین مدل برای داشتن بالاترین تنش تسلیم، حد نهایی خمش و مدول الاستیسیته، کامپوزیت ساخته شده با الیاف کناف دو جهته بود. سپس فرایند خمکاری ورق کامپوزیتی با الیاف دو طرفه کنفی در محیط آباکوس مدلسازی شد. شرایط خمکاری شامل شعاع گوشه سنبه، سرعت سنبه و نوع قالب بود. تجزیه و تحلیل نتایج مدلسازی عددی نشان داد که هر چه قدر سرعت خمکاری افزایش یابد و همچنین شعاع گوشه سنبه کاهش یابد میزان تنش بیشینه رخ داده در ورق خمکاری شده افزایش می ­یابد. از طرفی بررسی نتایج برگشت فنری ناشی از مدلسازی عددی نشان داد که کمینه برگشت فنری در قالب وی شکل به مقدار 9/0 درجه مشاهده شد که مربوط به سرعت 50 میلیمتر بر ثانیه و شعاع 4 میلیمتر بود. در شرایط مشابه برای قالب یو شکل میزان برگشت فنری 23/1 درجه به دست آمد. در نهایت فرایند برگشت فنری به صورت تجربی برای نمونه­ های کامپوزیتی در دو قالب یو و وی شکل انجام شد که نتایج نشان داد که میزان خطای میانگین دو رش عددی و آزمایشگاهی 16/15% بود.
[1]- گروه مهندسی مکانیک، دانشکده فنی و مهندسی، واحد کرمانشاه، دانشگاه آزاد اسلامی، کرمانشاه، ایران
2- گروه مهندسی مکانیک، دانشکده فنی و مهندسی، واحد کرمانشاه، دانشگاه آزاد اسلامی، کرمانشاه، ایران
* نویسنده مسؤول:   [e-mail]
 

کلیدواژه‌ها

خمکاری؛ کامپوزیت؛ الیاف طبیعی؛ برگشت فنری

مراجع