میهن فایل

فهرست مطالب

عنوان صفحه

فهرست جدول‌ها ‌ه

فهرست شكل‌‌ها ‌و

فصل 1- مقدمه 1

1-1- بيان مسئله 1

1-2- ساختار پايان نامه 2

فصل 2- مقدمه اي بر کامپوزيتها و الگوريتم ژنتيک 4

2-1- تعريف کامپوزيت 4

2-2- تاريخچه کامپوزيتها 4

2-3- مزاياي استفاده ازكامپوزيت ها 5

2-4- كاربرد کامپوزيتها 6

2-5- طبقه بندي کامپوزيتها 8

2-5-1- کامپوزيتهاي ذره اي(تقويت شده باذرات 8

2-5-2- کامپوزيتهاي ليفي(تقويت شده باالياف) 9

2-6- انواع الياف مورداستفاده دركامپوزيت ها 10

2-6-1- الياف شيشه: 10

2-6-2- الياف كربن 11

2-6-3- الياف آراميد (كولار) 11

2-6-4- الياف برن (Boron ) 12

2-6-5- الياف پلي اتيلن 12

2-6-6- الياف سراميكي 12

2-6-7- الياف فلزي 12

2-7- ماتريس هاي پليمري 13

2-7-1- ماتريس اپوكسي 13

2-7-2- ماتريس پلي استر 14

2-7-3- ماتريس فنوليك 15

2-8- معادلات ساختاري کامپوزيت ها 15

2-8-1- قانون عمومي هوك 15

2-9- تقارن مواد 18

2-9-1- مواد منوكلينيك 18

2-9-2- مواد اورتوتروپيك 21

2-9-3- ايزوتروپ جانبي 23

2-9-4- مواد ايزوتروپ 24

2-10- ثابتهاي مهندسي 25

2-11- ماتريس هاي سفتي در يک لمينيت 29

2-12- ثابت هاي مهندسي يک لايه چيني 31

2-13- ثابت هاي مهندسي درون صفحه اي يک چندلايه 32

2-13-1- ثابت هاي کششي يک چند لايه [6] 32

2-13-2- ثابت هاي خمشي يک چندلايه[6] 33

2-14- الگوريتم ژنتيک 33

2-14-1- پيشگفتار 33

2-15- برازندگي 37

2-16- توليد مثل 38

2-16-1- انتخاب 39

2-16-2- انتخاب بر اساس گردونهي شانس 39

2-16-3- روش انتخاب متناسب 40

2-16-4- روش انتخاب مسابقهاي (تورنمنت) 41

2-16-5- انتخاب نخبهگرا 41

2-17- عملگرهاي ژنتيکي 42

2-17-1- همگذري (ادغام) 42

2-17-2- جهش 48

فصل 3- مروري بر پژوهش هاي پيشين 50

فصل 4- مدلسازي، تحليل و بهينه سازي 58

4-1- مقدمه 58

4-2- مراحل طراحي و تحليل تير I- شکل 59

4-3- مرحله اول (مدل کردن) 59

4-3-1- قسمت sketch 60

4-4- مرحله دوم (مشخص کردن مواد) 62

4-5- مرحله سوم (اسمبلي کردن) 65

4-6- مرحله چهارم (طراحي مراحل حل step) 65

4-7- مرحله پنجم (مرحله بارگذاري) 66

4-8- مرحله ششم (مرحله المان بندي (مش بندي)) 68

4-9- مرحله هفتم (حل) 69

4-10- مشاهده نتايج 69

4-11- بهينه سازي و بررسي نتايج 70

4-11-1- روش رگرسيون چند متغيره جهت پيشبيني وزن و سفتي 70

4-12- بهينهسازي به کمک الگوريتم ژنتيک 75

4-12-1- بهينهسازي چند متغيره 75

4-12-2- بهينهسازي سفتي بصورت تک هدفه 80

4-13- بررسی اثر جنس 82

4-14- بررسی اثر چیدمان لایه ها 83

فصل 5- نتيجه‌گيري و پيشنهادها 85

5-1- نتيجه‌گيري و جمعبندي 85

5-2- پيشنهادها 88

فهرست مراجع 89

فهرست جدول‌ها

عنوان صفحه

جدول ‏ 4 1: خواص مکانيکي کامپوزيت ها []. 59

جدول ‏ 4 2: نتايج عددي 71

جدول ‏ 4 3: مقادير بهينه معرفي شده توسط الگوريتم ژنتيک(جبهه پارتو) 77

جدول ‏ 4 4: نتيجه حاصل از الگوريتم ژنتيک براي بهينهسازي سفتي. 82

جدول ‏ 4 5: خواص فیزیکی مکانیکی شیشه/اپوکسی، گرافیت/اپوکسی و فولاد. 82

جدول ‏ 4 6: تغییر شکل ناشی از چیدمان لایه های مختلف 83

فهرست شكل‌‌ها

عنوان صفحه

شکل ‏ 2 1: نمونه هايي ازكاربرد كامپوزيت هادرصنايع مختلف 7

شکل ‏ 2 2: تقارن نسبت به صفحه x1-x2 19

شکل ‏ 2 3: لايه تک جهته off axis 21

شکل ‏ 2 4: تقارن نسبت به صفحات x1-x2 و x2-x3 22

شکل ‏ 2 5: کامپوزيت اورتوتروپ 23

شکل ‏ 2 6: ماده ايزوتروپ جانبي 24

شکل ‏ 2 7: ثابتهاي مهندسي براي مواد ايزوتروپ عرضي 27

شکل ‏ 2 8: پارامترهاي مختلف مربوط به يک لايه چيني []. 29

شکل ‏ 2 9: نمايي از شکل يک کروموزوم بکار گرفته شده در الگوريتم ژنتيک [7]. 35

شکل ‏ 2 10: يک نمونه گردونه شانس [7] 40

شکل ‏ 2 11: نمايش فرايند همگذري [7]. 42

شکل ‏ 2 12: ادغام تک نقطهاي. 43

شکل ‏ 2 13: ادغام دو نقطهاي. 44

شکل ‏ 2 14: ادغام چند نقطهاي در صورتيکه تعداد مکانها زوج باشد. 45

شکل ‏ 2 15: ادغام چند نقطهاي در صورتيکه تعداد مکانها فرد باشد. 45

شکل ‏ 2 16: ادغام يکنواخت. 46

شکل ‏ 2 17: ادغام تصادفي با استفاده از مقدار Mask. 47

شکل ‏ 3 1: دسته بندي مدلهاي معمول کامپوزيتي بر اساس مقدار پيچيدگي []. 51

شکل ‏ 3 2: دسته بندي آناليز سازه هاي کامپوزيتي بر حسب پيچيدگي. 54

شکل ‏ 3 3: دسته بندي سطوح بهينه سازي بر حسب پيچيدگي. 55

شکل ‏ 4 1: ابعاد انتخابي از جدول اشتال. 58

شکل ‏ 4 2: مشخصات اوليه part. 60

شکل ‏ 4 3 : Sketch مربوط به تير مورد نظر 61

شکل ‏ 4 4: نماي سه بعدي تير مورد نظر. 62

شکل ‏ 4 5: وارد کردن خواص مکانيکي کامپوزيت تک لايه. 63

شکل ‏ 4 6: چيدمان لايههاي کامپوزيتي. 64

شکل ‏ 4 7: زاويه الياف در بال و جان تير I- شکل. 64

شکل ‏ 4 8: محيط اسمبل کردن نمونه 65

شکل ‏ 4 9: انتخاب نحوه اعمال نيرو. 66

شکل ‏ 4 10: اعمال نيرو و شرايط مرزي 67

شکل ‏ 4 11: مش بندي نمونه. 69

شکل ‏ 4 12: مشاهده نتايج 70

شکل ‏ 4 13: احتمال نرمال باقيماندهها براي رگرسيون سفتي 74

شکل ‏ 4 14: پراکندگي باقيماندهها براي رگرسيون سفتي 74

شکل ‏ 4 15: پراکندگي زماني باقي ماندههاي رگرسيون سفتي 75

شکل ‏ 4 16: جبهه پارتو 77

شکل ‏ 4 17: رابطه بهينه بين سفتي و وزن 80

شکل ‏ 4 18: روند توليد نسل براي رسيدن به حداقل زبري سطح 81

شکل ‏ 5 1: نتيجه حاصل از تاثير پارامترهاي ورودي بر روي سفتي 85

شکل ‏ 5 2: تاثير پارامترهاي مختلف بر سفتي خمشي. 87

مواد کامپوزيتي در صنعت براي سالهاي زيادي استفاده شده است زيرا آنها در مقايسه با مواد ايزوتروپيک همگن عملکرد بهتري دارند. کامپوزيتهاي پيشرفته­اي مانند الياف شيشه و کربن به طور گسترده­اي در صنايع هوافضا استفاده مي­شود. مزاياي استفاده از کامپوزيت­ها مانند استحکام و سفتي بالا، مقاومت به خوردگي خوب، و انبساط حرارتي پايين، آنها را يک اولويت اصلي در ساخت بدنه هواپيما و موارد ديگر کرده است. همچنين گستردگي محدوده انتخاب مواد به طراح اين امکان را مي دهدکه به خواص مورد نظر براي يک کاربرد خاص دسترسي راحتي داشته باشد.

مزاياي خواص مواد و انعطافپذيري در انتخاب مواد، مواد کامپوزيت را يک اولويت اصلي در کاربردهاي سازه اي کرده است. بر خلاف مواد ايزوتروپيک، مطالعه پارامتريک تيرهاي کامپوزيتي براي طراحي بهينه،به دليل بالا بودن تعداد پارامترهاي دخيل در طراحي مانندلايه بندي و پيکربندي لايه ها کاري پيچيده است. علاوه بر اين، محدوديتهاي روش تحليل اجزاء محدود در طراحي نياز به يک راه حل تحليلي بسته براي تجزيه و تحليل تنش تيرهاي کامپوزيتي چند لايه ايجاد کرده اند. در كامپوزيتهاي لايه­اي، انتقال ناگهاني خصوصيات مواد از يك لايه به لايه ديگر باعث ايجاد تنشهاي نامطلوب بين لايه­اي در فصل مشترك لايه­ها مي­شود. اين تنشها مي­توانند باعث تغيير شكل پلاستيك، ايجاد ترك و حتي جدايش لايه­ها شوند كه اين اثرات نامطلوب باعث کاهش ظرفيت باربري تير مي گردد. مواد كامپوزيت با نسبت مقاومت به وزن بسيار مناسب در مقايسه با ساير مواد متداول در صنايع، روز به روز بر كاربردشان افزوده مي­گردد. اين مواد معمولا به صورت لايه­هاي نازك ساخته مي­شوند كه رفتاري اورتوتروپيك دارند. رفتار اين لايه­ها به صورت ورقهاي نازك و پوسته­ها بسيار كارآمد مي­باشند.

تيرهاي کامپوزيتي جداره نازک I -شکل به صورت گسترده­اي به عنوان عناصر اصلي سازه استفاده مي­شوند. علاوه بر اين، ماهيت ناهمسانگرد مواد کامپوزيت پيش بيني رفتار سازه تحت بارگذاري را تا حدودي پيچيده مي کند. روش اجزاء محدود براي کمک به طراح در پيدا کردن يک راه حل بهينه مورد استفاده قرار مي­گيرد. با اين حال، اين روش در شرايطي که پارامترهاي طراحي تعداد زيادي هستند دست و پا گير و هزينه بر است. بنابراين، نياز به توسعه يک روش کارآمد براي تجزيه و تحليل تيرهاي کامپوزيتي براي طراحي بهينه تيرهاي جدار نازک مورد نياز است. لذا در اين مطالعه با استفاده از نرم افزار اجزاء محدود آباکوس به بررسي و مدلسازي تيرهاي I -شکل تحت خمش پرداخته مي شود. هدف از اين مطالعه تغيير پارامترهايي همچون ضخامت، تعداد و نوع لايه ها در مقاطع متفاوت جهت رسيدن به بهينه ترين طرح مي باشد.

• ساختار پروژه

در فصل اول به بيان مسئله و ساختار کلي پايان نامه پرداخته شده است.

در فصل دوم، کامپوزيت­ها، انواع آنها از نظر جنس الياف و رزين و کاربردهاي هرکدام مورد بررسي قرار گرفته است.

در ادامه و در فصل سوم، به مرور پژوهش هايي که در زمينه خواص مکانيکي تيرهاي کامپوزيتي و اثر پارامترهاي مختلف بر آنها صورت گرفته است، پرداخته و همچنين مطالعات انجام شده در خصوص بهينه سازي پارامترهاي ساختاري تيرهاي کامپوزيتي با مقاطع مختلف نيز مورد بررسي قرار گرفته است.

در فصل چهارم و پنجم به ترتيب به روابط تئوري مربوط به خواص مکانيکي کامپوزيت ها و اصول الگوريتم ژنتيک پرداخته شده است.

در فصل هاي انتهايي مراحل مدلسازي تير کامپوزيتي I -شکل بر طبق جدول اشتال مربوط به فولاد و چگونگي تحليل آنها در نرم افزار آباکوس ذکر شده و پس از بهينه سازي بروش الگوريتم ژنتيک، نتايج استخراج شده جهت يافتن پارامترهاي بهينه مورد ارزيابي قرار گرفته است.

فهرست مطالب

عنوان صفحه

فصل 1- مقدمه 7

1-1- پیشگفتار 7

1-2- معرفي مهم‌ترين مواد هوشمند 11

1-2-1- آلياژهاي حافظه‌دار (SMA) 11

1-2-2- كريستال‌هاي پيزوالكتريك 13

1-2-3- سيال MR و ER 14

1-2-4- پليمرهاي هوشمند 16

1-2-5- مواد سخت‌شونده مغناطيسي 17

1-3- تقسيم‌بندي كاربردي مواد هوشمند 20

1-3-1- مواد كروميك 20

1-3-2- مواد ترموكروميك 22

1-3-3- مواد مكانوكروميك و كموكروميك 23

1-3-4- مواد الكتروكروميك 24

1-3-5- مواد داراي حافظه شكلي 25

1-4- جمعبندی 32

1-5- منابع: 32

فصل 2- روش های مقاوم سازی ساختمان 34

2-1- تعمیر سطوح 34

2-2- ملات با تور سیمی 34

2-3- بتن پاشی 34

2-4- تزریق گروت و یا اپوکسی 35

2-5- پر کردن باز شوها 36

2-6- بزرگ کردن باز شوها 36

2-7- افزایش بارهاي قائم 37

2-8- تقویت اتصالات دیوار دیافراگم 37

2-9- نوارهای فولادی 38

2-10- اضافه کردن مهاربند 38

2-11- افزودن هسته های مرکزی 38

2-12- روش فیبرهای مسلح کننده پلیمری 39

2-13- پوشش کامل دیوار یا نوار با الگوی X 40

2-14- مسلح کردن بازشوها 40

2-15- منابع 41

فصل 3- کاربرد مواد هوشمند در مقاوم سازی ساختمان 42

3-1- مقدمه 42

3-2- سينماتيك و هندسه لايه ها 43

3-3- معادلات ميدان جابجايي مكانيكي 44

3-4- معادلات سينما تيك يا روابط كرنش- جابجايي خطي 45

3-5- معادلات مشخصه كاهش يافته تنش مسطح مواد كهربافشار 45

3-6- قانون مشخصه مصالح دوسانگرد 46

3-7- قوانين شبه الكترواستاتيك براي مصالح با رفتار پيزوالكتريسيته 47

3-8- محاسبه تابع پتانسيل و شدت ميدان الكتريكي 47

3-9- فرمول بندي وارياسيونل به كمك اصل گستر شيافته هاميلتون 48

3-10- محاسبه انرژي الكترومكانيكي 48

3-11- مراجع 49

فهرست مطالب

عنوان صفحه

فهرست جدول‌ها ‌د

فهرست شكل‌‌ها ‌ه

فصل 1- مقدمه 1

1-1- برندسازی لازمه ماندگاری در بازارهای جهانی 1

1-1-1- کیفیت شرط ماندگاری در بازارهای جهانی 2

1-1-2- بی مهری به اصالت کالای ایرانی 3

1-1-3- برند ملی لازمه حضور ماندگار در بازارهای جهانی 3

1-2- نیاز به برندسازی در صنعت خودرو [] 4

1-3- ایجاد برند داخلی در صنعت خودرو با هدف صادرات [] 13

1-4- برند گروه صنعتی ایران خودرو [] 16

1-4-1- برند ايران خودرو 16

1-4-2- گروه صنعتي ايران خودرو 18

1-4-3- سبد برند آيكو 19

فصل 2- مدیریت برند در صنعت خودرو سازی [] 20

2-1- پیشگفتار 20

2-2- تعریف برند 20

2-3- برندسازی ( برندینگ) 21

2-4- مدیریت برند 21

2-5- اهمیت برند ملی [] 30

فصل 3- استراتژی برندسازی در پورشه و برندهای چینی 35

3-1- استراتژی برندسازی پورشه [] 35

3-2- چین و استراتژی جدید بازاریابی : برندسازی 46

فصل 4- استراتژي برندهاي معتبر خودروسازي جهان [ ، ، ، ، و ] 50

4-1- مقدمه 50

4-2- شركت تويوتا 51

4-3- نوآوري و ابداع؛ سازنده تويوتاي فردا 52

4-4- خودروي هیبريدي تويوتا 52

4-5- خودروهاي پیل سوختی: خودروهاي اقتصادي ايدئال 55

4-6- آينده خودروي پیل سوختی در شركت تويوتا 57

4-7- شركت جنرال موتورز 58

4-8- رويکرد برندهاي معتبر اروپايی در كاهش آلايندگی 59

4-9- رويکرد برندهاي معتبر خودروسازي جهان 62

4-10- رويکرد برندهاي معتبر خودروسازي در سال 2010 میلادي 63

4-11- رويکرد برندهاي معتبر خودروسازي در سال 2011 میلادي 65

4-12- رويکرد برندهاي معتبر خودروسازي در سال 2012 میلادي 67

فصل 5- نقش تبليغات رسانه اي و بر استراتژيهاي بازاريابي خودروهاي سواري و اهمیت آن در برندسازی آنها 70

5-1- مقدمه 70

5-2- مباني نظري 73

5-3- تبليغات و بازاريابي 77

5-4- روش شناسي تحقيق 87

5-5- اهداف و فرضيه هاي تحقيق 87

5-6- تجزيه و تحليل داده ها 89

5-7- جمع بندي 93

5-8- منابع 100

فصل 6- برندینگ و موفقیت گروه خودرو سازی ولوو [] 108

6-1- پیشگفتار 108

6-2- درباره شرکت 109

6-3- محرک های اصلی برای سرمایه گذاری در نام تجاری ولوو چه مواردی بودند؟ 109

6-4- ذینفعان کلیدی استراتژی برند ولوو چه کسانی هستند؟ 111

6-5- از کدام بخش شغل خود در مورد مدیریت برند لذت بیشتری می برید؟ 112

6-6- شما نقش رسانه‌های اجتماعی در پروژهبرندینگ چگونه می ببینید؟ 113

6-7- چگونه در گروه خودرو سازی ولوو، (EVP (Employer Value Proposition را راه اندازی می کنید؟ 114

6-8- چگونه بازگشت سرمایه گذاری (ROI) ناشی از استراتژی خودتان را می سنجید؟ 117

6-9- میزان پیشرفت نام تجاری کارفرما را در 3 سال آینده چگونه می بینید؟ 119

6-10- مدیر استراتژی برندینگ و ارتباطات مردمی 120

فصل 7- جایگاه آرم و لوگوی شرکتهای خودرو ساز مطرح دنیا در برندینگ 122

7-1- منشا نشانه ها: 123

7-2- BMW : 127

7-3- فراری: 128

7-4- فیات : 131

7-5- آئودی : 132

7-6- جاگوار : 132

7-7- خودروهای ژاپنی: 133

7-8- خودروهای ایران: 134

فصل 8- پیشتازان برندسازی در صنعت خودرو [] 136

8-1- 1- ‌ تویوتا، جایگاه هشتم 137

8-2- 2- ‌ مرسدس بنز جایگاه دهم 137

8-3- 3- ‌ بی‌ام‌دبلیو جایگاه یازدهم 138

8-4- 4- ‌ هوندا، جایگاه بیستم 139

8-5- 5- ‌ فولکس واگن جایگاه سی‌و یکم 140

8-6- 6- ‌ فورد، جایگاه سی‌و نهم 140

8-7- 7- ‌ هیوندایی، جایگاه چهلم 141

8-8- 8- ‌ آئودی جایگاه چهل و پنجم 142

8-9- 9- ‌ نیسان جایگاه پنجاه و ششم 143

8-10- 10- پورشه، جایگاه شصتم 143

8-11- 11- ‌ کیا جایگاه هفتادوچهارم 144

8-12- 12- ‌ شورولت جایگاه هشتاد و دوم 145

8-13- 13- ‌ لندرور جایگاه نود و یکم 146

فصل 9- اشتباهات رایج در برندسازی [] 147

9-1- نادیده گرفتن قدرت برند و عدم توجه به برندسازی 147

9-2- عدم اجرای صحیح دستور العمل های برند سازی 149

9-3- نام تجاری : انتخاب نام تجاری مطابق با اصول انتخاب نام تجاری 150

9-4- عدم استفاده از رنگ ها و تصاویر 151

9-5- عدم بازخورد گیری از کمپین های تبلیغاتی 152

9-6- عدم تمرکز بر یک محصول اصلی 153

9-7- شعار های تبلیغاتی غیر قابل باور 153

9-8- عدم استفاده از مشتریان در برنامه های تبلیغاتی 154

9-9- عدم آموزش کارکنان 155

9-10- حجم تبلیغات نامناسب 155

فهرست مراجع 158

فهرست جدول‌ها

عنوان صفحه

جدول ‏ 4 1: سهم تولید شركتهاي معتبر خودروسازي براساس نوع تکنولوژيهاي موتور و سوخت مصرفی در سال 2010 میلادي 64

جدول ‏ 4 2: سهم تولید شركتهاي معتبر خودروسازي براساس نوع تکنولوژيهاي موتور و سوخت مصرفی در سال 2011 میلادي. 66

جدول ‏ 4 3. سهم تولید شركتهاي معتبر خودروسازي براساس نوع تکنولوژيهاي موتور و سوخت مصرفی در سال 2012 میلادي 68

جدول ‏ 5 1: ساختار پرسشنامه برحسب فرضيات 89

جدول ‏ 5 2: آزمون تي استيودنت تك نمونه اي 90

جدول ‏ 5 3: تحليل واريانس آزمون شفه (ANOVA). 91

جدول ‏ 5 4: آزمون شفه. 92

فهرست شكل‌‌ها

عنوان صفحه

شکل ‏ 3 1: خودرو پورشه 37

شکل ‏ 4 1: روند فروش جهانی خودروهاي هیبريدي تويوتا طی دوره 1997 تا 2013 میلادی. 54

شکل ‏ 4 2. میانگین آلايندگی گاز CO2 به تفکیک برندهاي معتبر حاضر در بازار اروپا طی سالهاي 2001 تا 2003 میلادي 61

شکل ‏ 4 3. سهم بازار خودروهاي ديزلی از تولید برندهاي اروپايی طی سالهاي 2001 تا 2013 میلادي 62

شکل ‏ 6 1، استراتژی گروه خودرو سازی ولوو – استراتژی برندینگ 111

شکل ‏ 6 2 تبلیغ استخدام برای گروه خودرو سازی ولوو 115

شکل ‏ 6 3 راه اندازی EPV در مجله Agenda 117

شکل ‏ 7 1: لوگو BMW 128

شکل ‏ 7 2: لوگو فراری 129

شکل ‏ 7 3: لوگو فیات 131

شکل ‏ 7 4: لوگو آئودی 132

شکل ‏ 7 5: لوگو جاگوار 133

• فرزکاری
• بهینه سازی (اهداف-روش ها)
• الگوریتم ژنتیک
• قابلیت ماشینکاری
• پژوهش های پیشین
• بررسی پارامترها
• هدف از بهينه سازي تعيين متغيرهاي طراحي است ، به گونه اي كه تابع هدف كمينه يا بيشينه شود.

فهرست مطالب

عنوان صفحه

فهرست شكل‌‌ها ‌ج

فصل 1- مقدمه 1

1-1- بيان مسئله 1

1-2- اهداف تحقيق 3

فصل 2- مروري بر کامپوزيت ها و روابط ساختاري آنها 5

2-1- تعريف کامپوزيت 5

2-2- تاريخچه کامپوزيتها 5

2-3- مزاياي استفاده ازكامپوزيت ها 6

2-4- كاربرد کامپوزيتها 7

2-5- طبقه بندي کامپوزيتها 9

2-5-1- کامپوزيتهاي ذره اي(تقويت شده باذرات 9

2-5-2- کامپوزيتهاي ليفي(تقويت شده باالياف) 10

2-6- انواع الياف مورداستفاده دركامپوزيت ها 11

2-6-1- الياف شيشه: 11

2-6-2- الياف كربن 12

2-6-3- الياف آراميد (كولار) 12

2-6-4- الياف برن (Boron ) 13

2-6-5- الياف پلي اتيلن 13

2-6-6- الياف سراميكي 13

2-6-7- الياف فلزي 13

2-7- ماتريس هاي پليمري 14

2-7-1- ماتريس اپوكسي 14

2-7-2- ماتريس پلي استر 15

2-7-3- ماتريس فنوليك 16

2-8- معادلات ساختاري کامپوزيت ها 16

2-8-1- قانون عمومي هوك 16

2-9- تقارن مواد 19

2-9-1- مواد منوكلينيك 19

2-9-2- مواد اورتوتروپيك 22

2-9-3- ايزوتروپ جانبي 24

2-9-4- مواد ايزوتروپ 25

2-10- ثابتهاي مهندسي 26

2-11- ماتريس هاي سفتي در يک لمينيت 30

2-12- ثابت هاي مهندسي يک لايه چيني 32

2-13- ثابت هاي مهندسي درون صفحه اي يک چندلايه 33

2-13-1- ثابت هاي کششي يک چند لايه [6] 33

2-13-2- ثابت هاي خمشي يک چندلايه[6] 34

فصل 3- سازه هاي مشبک کامپوزيتي 35

3-1- پيشگفتار 35

3-2- مواد تشکيل دهنده ي سازه هاي مشبک کامپوزيتي 35

3-3- تقسيم بندي سازه هاي مشبک کامپوزيتي 37

3-4- تاريخچه ي استفاده از سازه هاي مشبک کامپوزيتي 38

3-5- فرايند ساخت سازه هاي مشبک کامپوزيتي 39

3-6- موارد کاربرد سازه هاي مشبک کامپوزيتي 41

3-6-1- صنايع فضايي 41

3-6-2- صنايع هوايي 42

3-6-3- صنايع کشتي سازي 42

3-6-4- صنايع قايق سازي 43

3-6-5- سازه هاي داراي گشودگي 43

3-7- جمع بندي 44

فصل 4- فصل دوم: پيشينه تحقيق 45

4-1- مقدمه 45

4-2- روش تجربي 45

4-2-1- سازه هاي کامل 45

4-3- سازه هاي با گشودگي 51

4-4- روش تحليلي 58

4-4-1- سازه هاي با گشودگي 58

4-5- جمع بندي 67

فهرست مراجع 68

فهرست شكل‌‌ها

عنوان صفحه

شکل ‏ 1 1: نمونه هايي ازكاربرد كامپوزيت هادرصنايع مختلف 8

شکل ‏ 1 2: تقارن نسبت به صفحه x1-x2 20

شکل ‏ 1 3: لايه تک جهته off axis 22

شکل ‏ 1 4: تقارن نسبت به صفحات x1-x2 و x2-x3 23

شکل ‏ 1 5: کامپوزيت اورتوتروپ 24

شکل ‏ 1 6: ماده ايزوتروپ جانبي 25

شکل ‏ 1 7: ثابتهاي مهندسي براي مواد ايزوتروپ عرضي 28

شکل ‏ 1 8: پارامترهاي مختلف مربوط به يک لايه چيني []. 30

شکل ‏ 1 1: سلول واحد 37

شکل ‏ 1 2: برج راديويي مسکو 38

شکل ‏ 1 3: کاربرد سازه هاي مشبک در صنايع فضايي 42

شکل ‏ 2 1: پنل مشبک تقويت شده a): مدل اوليه ، b): مدل مسلح شده با فوم 71 IG Rohacell [11] 46

شکل ‏ 2 2: نمودار بار- کرنش ارائه شده توسط بيسکنر a): مدل اوليه ، b): مدل مسلح شده با فوم 71 IG Rohacell 47

شکل ‏ 2 3: نحوه ي ساخت نمونه هاي درهم بافته شده براي تست در تحقيق N. Akkus [12] 48

شکل ‏ 2 4: محل قرارگيري کرنش سنج ها در تست خمش [12] 49

شکل ‏ 2 5: نمودار کرنش- بار براي تير بالا و پايين (12) 50

شکل ‏ 2 6: نمودار کرنش- بار براي ريب ها (12) 50

شکل ‏ 2 7: نمونه ي بررسي شده توسط هان [13] براي تست تجربي 52

شکل ‏ 2 8: نمودار بار- ضريب تمرکز کرنش در تحقيق هان (13) 52

شکل ‏ 2 9: آزمايش تجربي صورت گرفته توسط چانگ (2) 53

شکل ‏ 2 10: نتايج تجربي نمودار ضريب تمرکز تنش-نسبت شعاع براي سطح داخلي و خارجي پوسته [2] 54

شکل ‏ 2 11: نمونه مورد مطالعه در تحقيق نلسون 55

شکل ‏ 2 12: نمودار کرنش- بار حاصل از آزمايش تجربي نلسون [14] 55

شکل ‏ 2 13: مدل تغيير شکل يافته از دو تحليل تجربي و عددي نلسون (14) 56

شکل ‏ 2 14: ورق نامحدود با گشودگي بيضوي 58

شکل ‏ 2 15: شکل شماتيک از ورق داراي گشودگي دايروي 63

شکل ‏ 2 16: پوسته ي ايزوتروپ داراي گشودگي دايروي تحت بارگذاري کششي [] 64

پوسته هاي استوانه اي مشبک کامپوزيتي بخاطر دارا بودن فوايدي همچون سفتي بالا، سبکي وخواص مقاومت به خوردگي، امروزه بطور وسيعي در صنايع هواپيماسازي، صنايع موشکي و دريايي مورد استفاده قرار ميگيرند. در بعضي موارد مانند سازه موشکي، اين پوسته ها به صورت پوسته ي استوانه اي يا مخروطي ساخته شده و تحت بار محوري فشاري قرارميگيرند. بدين ترتيب، پايداري سازه هاي مخروطي و استوانه اي تحت نيروهاي خارجي يک مسئله حائز اهميت براي طراحي راکت، مخازن تحت فشار، پوسته هاي موتور راکت و تانکرهاي گاز ميباشد .

يک سازه کامپوزيتي مشبک را ميتوان حاصل قرارگيري ريبهاي کامپوزيتي متصل به يکديگر که تشکيل يک مجموعه پيوسته را به صورت 2 بعدي (صفحه اي) يا 3 بعدي (فضايي) ميدهند، دانست. اين مجموعه از ريبها که شکل شبکه اي به سازه ميدهند از الياف پيوسته، چقرمه، سفت و مستحکم تشکيل شده اند. بدين ترتيب سازه هاي کامپوزيتي مشبک به دليل داشتن استحکام بالا، نسبت وزني کم، انعطاف پذيري در طراحي داراي قابليتهاي کاربردي بيشتري نسبت به سازه هاي فلزي ميباشند .

عموما از سازه هاي مشبک کامپوزيت براي تحمل بارهاي فشاري محوري استفاده مي شود ، وجود شبکه باعث مي شود که مسير بارهاي تخريبي در نقاط آسيب ديده تغيير يابد . در اين سازه ها عموما الياف که اجزاي اصلي ريب ها را تشکيل مي دهند و به صورت متحد در راستاي ريب قرار مي گيرند که اين کار از پديده ي تورق در آنها جلوگيري مي کند. خواص منحصر بفرد مواد مرکب از جمله ي مقاومت و سفتي مخصوص بالا ، مقاومت بالا در برابر خوردگي، خستگي و عايق در برابر ميدان الکترومغناطيس باعث استفاده ي رو به رشد اين مواد شده است .

در اين مواد همانند تمامي مواد مرکب، فايبرها تحمل کننده ي اصلي بار مي باشند و مواد زمينه به عنوان نگهدارنده ي فايبرها در کنار هم عمل مي کنند. از طرف ديگر انتقال دهنده ي بار بين فايبرها مي باشند و از فايبرها در برابر آسيب محيطي و خوردگي محافظت به عمل مي آورند. شيشه ي نوع E پرکاربرد ترين استحکام دهنده در مواد مرکب است . جايي که به مدول بيشتري نسبت به شيشه نياز است از الياف کربن استفاده مي شود. مواد زمينه در مواد مرکب بسته به نوع کاربرد از جنس پليمر ، فلز يا سراميک استفاده مي شوند. رتبه ي اول در اين مواد زمينه به پليمرها اختصاص دارد . اجزاي اصلي اين سازه مشبک شامل گره ها، ريبها و سلول واحد ميباشد. معمولاً هر سازه از تکرار چند سلول واحد تشکيل شده و استحکام سازه هاي مشبک کامپوزيتي رابطه مستقيم با اين واحدها دارد، ضمناً محل برخورد ريبها، گره ناميده ميشود .

سازه هاي مشبک کامپوزيتي را ميتوان براساس جهات قرارگيري ريبها به صورت زير تقسيم بندي نمود :

-1 سازه هاي مشبک کامپوزيتي شامل ريبهاي محيطي، طولي و مايل

-2 سازه هاي مشبک کامپوزيتي شامل ريبهاي محيطي و مايل

-3 سازه هاي مشبک کامپوزيتي شامل ريبهاي مايل

-4 سازه هاي مشبک کامپوزيتي شامل ريبهاي محيطي و طولي

بسته به نوع کاربرد اين سازه ها ريبها را از جهات مختلف قرار مي دهند عموما ريبهاي طولي و مايل بارهاي محوري را تحمل مي کنند ، ريبهاي محيطي هم نقش بسزايي در جلوگيري از چروکيدگي پوسته دارند و قسمتي از بار وارده محوري را هم تحمل مي کنند .