آقای حامد زارعی دانشجوی دکتری جناب آقای دکتر بیسادی، روز دوشنبه 96/07/17 از رساله دکتری خود تحت عنوان "بررسی تجربی، تحلیلی و شبیه سازی ضربه سرعت پایین بر روی چند لایه های فلز - الیاف تقویت شده با ذرات نانو" دفاع خواهد کرد. این جلسه ساعت 17:30 روز دوشنبه در آمفی تاتر دانشکده مهندسی مکانیک برگزار می گردد.

چکیده:

امروزه کاربرد چندلایه­های فلز-الیاف باتوجه به خواص مکانیکی برجسته­ای که دارند در صنایع مختلفی همچون هوا فضا، خودروسازی، عمران و معدن به طور چشمگیری افزایش یافته است. از آنجا که این سازه­ها معمولا در کاربردهای مختلف، به طور وسیع در معرض بارهای ضربه قرار می­گیرند، در این پژوهش رفتار چندلایه­های فلز – الیاف تقویت شده با نانو مواد در برابر ضربه سرعت پایین - که تاکنون تحقیقی در مورد آنها صورت نگرفته است به سه روش تجربی، تحلیلی و نرم افزاری مورد مطالعه قرار گرفته است. در قسمت تجربی با انجام تست های سقوط وزنه، رفتار دینامیکی چندلایه­های GLARE3-2/1 در برابر ضربه سرعت پایین مورد مطالعه قرار گرفته است. آزمایش های انجام شده بر روی دو نوع نمونه ساده و تقویت شده با نانوالیاف نایلون۶۶، در پنج سطح انرژی جنبشی متفاوت صورت گرفته است. برای ساخت نمونه­های تقویت شده از نانو الیاف بدست آمده از روش الکتروریسی استفاده شده است. پس از انجام آزمایش­های مذکور و برش نمونه­ها و صیقل دادن آنها، با استفاده از میکروسکوپ نمونه­های آزمایش شده مورد بازبینی و بررسی قرار گرفته­­اند.
در بخش تحلیلی معادلات حاکم بر مساله با استفاده از اصل همیلتون بر مبنای تئوری برشی مرتبه بالا به گونه ای توسعه داده شده اند که قابلیت حل مسائل گوناگون با هرنوع شکل هندسی و شرایط مرزی دلخواه را دارد. سپس معادلات استخراج شده با استفاده از روش ریتز و رانگ-کوتا ساده سازی و حل گردیده اند. پس از صحت سنجی مدل تحلیلی ارائه شده با استفاده از نتایج تجربی، تاثیر پارامترهای مختلفی همچون سرعت اولیه، قطر و جرم پرتابه، نیروهای حرارتی ناشی از تغییرات دما، شرایط مرزی چندلایه و همچنین تاثیر نانو ذرات بر رفتار دینامیکی GLARE بررسی شده است.
در بخش عددی، با استفاده از نرم افزار LS-DYNA پدیده نفوذ در چندلایه­های GLARE شبیه سازی شده است. پس از مقایسه نتایج مدل شبیه­سازی شده با نتایج تجربی، تطابق قابل قبولی بین نتایج مشاهده گردید به طوریکه خطای کمتر از پنج درصد در مقدار ماکزیمم نیروی تماس بدست آمده از هر دو روش ملاحظه گردید. پس از اعتبارسنجی نتایج، تاثیر آرایش لایه چینی الیاف، تعداد و محل حضور نانوالیاف و همچنین شکل هندسی پرتابه بررسی شده است.
 
واژه‌های کلیدی: چندلایه های فلز-الیاف،GLARE3-2/1، ضربه سرعت پایین، نانوالیاف نایلون-66، روش الکتروریسی، شکل هندسی و شرایط مرزی دلخواه، نرم افزار LS-DYNA.