بررسي تأثير بارگذاري خارج از صفحه بر رفتار شكست فوم پلي‌اورتان داراي شيار

كارشناسي ارشد

با پيشرفت تكنولوژي و گسترش صنايع نياز به مواد جديد و عملكرد بالا بيش از پيش احساس مي‌شود. امروزه شاهد افزايش استقبال از فوم‌هاي پليمري سخت مانند فوم‌هاي پلي‌اورتان ( PUR)0F در بسياري از كاربردهاي صنعتي هستيم. ويژگي‌هاي منحصربه‌فرد اين فوم‌ها از قبيل استحكام به وزن مناسب، عايق حرارتي عالي و جاذب ضربه بالا باعث شده است تا جايگزيني مطمئن براي مواد اوليه صنايع امروز ما باشد. تحقيقات گسترده بر خواص مكانيك شكست و حرارتي اين فوم گواه بر اهميت روزافزون اين فوم‌ها براي محققين عصر حاضر است. در اين پايان‌نامه، يك مجموعه آزمايش‌هاي جديد تحت شرايط بارگذاري برشي خارج صفحه‌اي، با استفاده از پيكربندي خمش چهار نقطه پاد متقارن (1F ASFPB)، بر روي نمونه‌هاي شياردار U شكل و V شكل نوك‌گرد با زاويه دهانه شيار و شعاع نوك شيار متفاوت از جنس فوم سخت پلي‌اورتان صورت گرفت و ظرفيت باربري اين قطعات به‌صورت تجربي اندازه‌گيري شد. با استفاده از بارهاي بحراني شكست به‌دست‌آمده از نتايج تجربي، به كمك مدل المان محدود و روابط ارائه‌شده، ضرايب شدت تنش شيار متناظر با آن‌ها حاصل شد؛ سپس به كمك دو معيار حوزه شكست ترد، معيار حداكثر تنش محيطي (معيار تنش نقطه‌اي) و معيار تنش متوسط، منحني‌هاي حد شكست نمونه‌هاي آزمايشگاهي به‌صورت تئوري پيش‌بيني گرديد. درنهايت نتايج حاصله در قالب ضرايب شدت تنش نمونه‌هاي فوم سخت پلي‌اورتان شياردار با هندسه متفاوت ارائه گرديد و با نتايج به‌دست‌آمده از معيارهاي استفاده‌شده به‌صورت نمودارهاي حد شكست مقايسه كمي و كيفي گرديد. با بررسي نتايج تجربي، افزايش 108 درصدي در ظرفيت باربري نمونه‌هاي داراي شيار V شكل نسبت به شيار U مشاهد شد. اختلاف بين نتايج تجربي و مقادير تئوري بر مبناي حد شكست دو معيار استفاده‌شده، بيانگر دقت قابل‌قبول هر دو معيار ارائه‌شده براي فوم سخت پلي‌اورتان است و در ادامه دلايل بروز اختلاف بين نتايج تجربي و مقادير تئوري توضيح داده شد.

195660

دانشگاه علم و صنعت ايران

مهندسي مكانيك- طراحي كاربردي

دكتر مجيدرضا آيت اللهي