چكيده
چكيده
استفاده از كامپوزيتهاي پايه پليمر بدليل داشتن مقاومت بالا, وزن كم, و مقاومت به خوردگي
روزبهروز در صنايع مختلف افزايش مييابد. اگرچه مزاياي زيادي در استفاده از اين مواد وجود دارد, اما
عدم مقاومت آنها در برابر حرارت و از بين رفتن رزين در دماهاي بالاتر از جمله ضعفهايي است كه
كاربرد كامپوزيتهاي پايه پليمر را در صنايع مختلف تحت تاثير قرار داده است. مسئله آتش را ميتوان به
پنج بخش تقسيم نمود: مدلسازي ترموديناميك آتش در كامپوزيتها, بررسي رفتار صفحات كامپوزيتي در
حين حرارتدهي, بررسي رفتار صفحات كامپوزيتي بعد از قرار دادن آنها در مجاورت آتش, بررسي اثر
استفاده از تاخير اندازها, و استفاده از مواد كامپوزيتي در فداشوندهها و سپرهاي حرارتي. در اين تحقيق به
بررسي ترموديناميك حاكم بر مسئله پرداخته شده است. براي پيشگويي زمان تخريب در بارگذاري حرارتي
و فشاري, دانستن توزيع دما در نمونه نياز است تا با داشتن دما و نمودار سفتي‐ دما زمان تخريب محاسبه
شود.
در اين تحقيق ابتدا پس از ارائه روابط يك بعدي انتقال حرارت در فرآيند آتشسوزي كامپوزيت-
هاي پايه پليمر, به استخراج روابط سه بعدي پرداخته شده است. پس از حل عددي معادلات سه بعدي,
جهت درك درست مسئله, آشنايي بيشتر با اثر آتش, و مقايسه نتايج حاصل از حل و آزمايش, به انجام
آزمايشات برروي چند نمونه آزمايشگاهي پرداخته شده است.
حل عددي مسئله انتقال حرارت و آزمايشات نمونهها, نشان از انتقال بيشتر حرارت در راستاي
الياف براي نمونههاي ساخته شده از الياف تك جهته و انتقال متقارن حرارت براي نمونههاي ساخته شده از
الياف پيچيده شده را نشان ميدهد. همچنين, استفاده از لايههايي با الياف زاويه دار, سبب ايجاد سدي جهت
نفوذ حرارت و تشكيل بهتر منطقه زغالي و افزايش مقاومت در برابر آتش ميشود. همچنين, علاوه بر از بين
رفتن رزين در اثر سوختن, تورق نيز از جمله مدهاي تخريب در اثر قرار دادن نمونهها در مجاورت آتش
ميباشد. در انتها, با توجه به نتايج آزمايشگاهي و حل عددي, رابطهاي براي تخمين توزيع دما در سه بعد در
نمونهها, ارائه شده است.
