‎۱۳۹۴

۱۳۹۷/۰۸/۲۸

دكتر فتح الله طاهري بهروز

مكانيك

وجود پيچيدگي هندسي در ساختار كامپوزيت هاي بافته شده، باعث شده تا پيش بيني رفتار مكانيكي آنها براي مهندسان و طراحان امري چالش برانگيز باشد. هدف اين پژوهش يافتن مدلي مناسب براي بدست آوردن استحكام كامپوزيت هاي بافت ساده مي باشد. بدين منظور ابتدا با ارائه ي يك مدل ساختاري جديد، رفتار الاستيك كامپوزيت هاي بافت ساده به كمك حل المان محدود پيش بيني شده است و سپس به روش خرابي پيش روند، استحكام نهايي آنها بدست آمده است. در اين مدل، خواص مكانيكي ناحيه ي بافت و ناحيه ي رزين به صورت جداگانه محاسبه شده و در تحليل المان محدود وارد مي شود. روند پياده سازي مدل ساختاري ارائه شده در قالب زيرروال "UMAT" در نرم افزار المان محدود آباكوس انجام گرفته است. به منظور اعتبارسنجي مدل ارائه شده، نتايج حاصل از حل عددي هم در پيش بيني رفتار الاستيك و هم در استحكام با نتايج ديگر مدل هاي ارائه شده در مقالات علمي و با نتايج آزمايشگاهي مقايسه گرديده اند. آزمايش هاي كششي انجام شده جهت ارزيابي مدل توسعه داده شده مطابق استاندارد ASTM D3039 انجام گرفته است. مقايسه ي نتايج با ميانگين نتايج آزمايشگاهي اختلاف كمتر از 4 درصد براي مدول كششي و زير 8 درصد براي مدول برشي را نشان مي¬دهد. همچنين در پيش بيني استحكام، براي استحكام كششي خطاي كمتر از 4 درصد و براي استحكام فشاري اختلاف 11 درصد با ميانگين نتايج آزمايشگاهي مشاهده شده است.

1397/09/17

Failure Modeling in Woven Polymer Matrix Composites

12/8/2018 12:00:00 AM

The presence of geometric complexity in the weave architecture of woven composite materials has made it difficult for designer and engineers to predict their mechanical behavior. The purpose of this study is to introduce a suitable model for predicting the ultimate strength of plain weave textile composites. Thus first, a new constitutive model is introduced that can predict elastic behavior of plain weave composite materials by finite element method. Then the ultimate strength is predicted by progressive failure modeling. In this model the mechanical properties of weave region and pure matrix region are calculated separately, and then these properties are imported for the FE analysis. This new constitutive model is implemented as UMAT subroutine code in ABAQUS® commercial finite element software. For validation of this model, the results of FE analysis are evaluated with experimental results and other models in literature in both elastic and strength fields. The tensile tests that performed for evaluation of this new constitutive model have been based on ASTM D3039 standard. The comparison of the FE results with the average of experimental results in elastic field shows a variation of less than 4% for the tensile modulus and below 8% for the shear modulus. Also, in strength prediction, a difference less than 4% for tensile strength and 11% for compressive strength with the average of experimental results were observed.