دفاعیه کارشناسی ارشد (مکانیک) بررسی آزمایشگاهی رفتار خمشی سازه ساندویچی با لایه میانی آگزتیک ساخته شده از مواد سازگار با محیط زی
| تاریخ ارسال: 1402/6/27 |
دانشجو: آقای سید علی حسینی
استاد راهنما: دکتر حسن شکراللهی
زمان: دوشنبه ۲۰ شهریور ماه ۱۴۰۲ ساعت: ۱۶:۰۰
مکان: کرج دانشکده فنی و مهندسی
استاد راهنما: دکتر حسن شکراللهی
زمان: دوشنبه ۲۰ شهریور ماه ۱۴۰۲ ساعت: ۱۶:۰۰
مکان: کرج دانشکده فنی و مهندسی
چکیده
با توجه به استفاده از سازه‌های پیش‌ساخته که باعث صرفه‌جویی بالایی در زمان و در پی آن کاهش هزینه‌ها می‌شود، کاربرد این دسته از مصالح گسترش بسیار زیادی یافته‌اند. یکی از انواع این سازه‌ها ساندویچ پنل‌ها هستند. بیشتر پژوهش‌های انجام شده در زمینه ساندویچ پنل‌ها پیرامون جنس و هندسه‌ی هسته و رویه‌ها بوده که در سال‌های اخیر با ابداع هندسه‌های آگزتیک بهبود چشم‌گیری در خواص مکانیکی و در پی آن کاربردی ساندویچ پنل‌ها مانند سفتی و استحکام حاصل شده است. البته از نظر جنس هسته، تقریبا در تمامی این سازه‌ها از مواد پایه نفتی مانند فوم پلی یورتان و پلی استایرن و یا مواد معدنی مانند پشم شیشه و پشم سنگ استفاده شده که دارای عمر تجزیه بسیار طولانی و به شدت آلوده کننده محیط زیست هستند. با توجه به بحث مهم حفظ محیط زیست و اینکه یکی از خواص مهم ساندویچ پنل‌ها تحمل بارهای خمشی است، در این پژوهش رفتار خمشی ساندویچ پنل و مقایسه میان سفتی و استحکام نسبت به وزن، ارتفاع و چگالی هسته آگزتیک ساخته شده از مواد زیست تخریب پذیر مورد بررسی قرار گرفته است. هسته ساندویچ پنل از جنس پلی لاکتیک اسید (PLA) با هندسه آگزتیک با استفاده از پرینت سه‌بعدی آمادهسازی شد و رویه ها از چوب بالسا انتخاب شده است. باتوجه به استفاده از چوب بالسا و اینکه پلی لاکتیک اسید نیز بر پایه نشاسته ذرت، سیب‌زمینی و گندم تولید شده، ویژگی اصلی این سازه زیست تخریب پذیر بودن و سازگاری با محیط زیست است که از اهداف اصلی این پژوهش میباشد. خواص این سازه با آزمون خمش چهار نقطهای و آزمون کشش بدست آمده است.
نتایج بدست آمده از آزمایش‌ها نشان دهنده آن است که هسته‌های آگزتیک در مقایسه با هسته غیرآگزتیک لانه زنبوری با ضخامت یکسان، عملکرد بهتری دارند. یعنی نسبت استحکام به وزن و جذب انرژی هسته‌های آگزتیک از هسته غیرآگزتیک لانه‌زنبوری بیشتر بوده و همچنین هسته آگزتیک سرنیزهای عملکرد بهتری از هسته ری‌اینترنت دارد. همچنین با افزایش ضخامت هسته، خواص مکانیکی سازه بهبود می‌یابد.
یکی دیگراز نتایج جالب توجه آن است که با افزایش ابعاد سلولی هسته، در وزن برابر (کاهش چگالی)، سازه ساندویپ پنل عملکرد بهتری از لحاظ جذب انرژی و افزایش استحکام دارد که موجب کاهش هزینه و مواد مصرفی می‌شود.
با توجه به استفاده از سازه‌های پیش‌ساخته که باعث صرفه‌جویی بالایی در زمان و در پی آن کاهش هزینه‌ها می‌شود، کاربرد این دسته از مصالح گسترش بسیار زیادی یافته‌اند. یکی از انواع این سازه‌ها ساندویچ پنل‌ها هستند. بیشتر پژوهش‌های انجام شده در زمینه ساندویچ پنل‌ها پیرامون جنس و هندسه‌ی هسته و رویه‌ها بوده که در سال‌های اخیر با ابداع هندسه‌های آگزتیک بهبود چشم‌گیری در خواص مکانیکی و در پی آن کاربردی ساندویچ پنل‌ها مانند سفتی و استحکام حاصل شده است. البته از نظر جنس هسته، تقریبا در تمامی این سازه‌ها از مواد پایه نفتی مانند فوم پلی یورتان و پلی استایرن و یا مواد معدنی مانند پشم شیشه و پشم سنگ استفاده شده که دارای عمر تجزیه بسیار طولانی و به شدت آلوده کننده محیط زیست هستند. با توجه به بحث مهم حفظ محیط زیست و اینکه یکی از خواص مهم ساندویچ پنل‌ها تحمل بارهای خمشی است، در این پژوهش رفتار خمشی ساندویچ پنل و مقایسه میان سفتی و استحکام نسبت به وزن، ارتفاع و چگالی هسته آگزتیک ساخته شده از مواد زیست تخریب پذیر مورد بررسی قرار گرفته است. هسته ساندویچ پنل از جنس پلی لاکتیک اسید (PLA) با هندسه آگزتیک با استفاده از پرینت سه‌بعدی آمادهسازی شد و رویه ها از چوب بالسا انتخاب شده است. باتوجه به استفاده از چوب بالسا و اینکه پلی لاکتیک اسید نیز بر پایه نشاسته ذرت، سیب‌زمینی و گندم تولید شده، ویژگی اصلی این سازه زیست تخریب پذیر بودن و سازگاری با محیط زیست است که از اهداف اصلی این پژوهش میباشد. خواص این سازه با آزمون خمش چهار نقطهای و آزمون کشش بدست آمده است.
نتایج بدست آمده از آزمایش‌ها نشان دهنده آن است که هسته‌های آگزتیک در مقایسه با هسته غیرآگزتیک لانه زنبوری با ضخامت یکسان، عملکرد بهتری دارند. یعنی نسبت استحکام به وزن و جذب انرژی هسته‌های آگزتیک از هسته غیرآگزتیک لانه‌زنبوری بیشتر بوده و همچنین هسته آگزتیک سرنیزهای عملکرد بهتری از هسته ری‌اینترنت دارد. همچنین با افزایش ضخامت هسته، خواص مکانیکی سازه بهبود می‌یابد.
یکی دیگراز نتایج جالب توجه آن است که با افزایش ابعاد سلولی هسته، در وزن برابر (کاهش چگالی)، سازه ساندویپ پنل عملکرد بهتری از لحاظ جذب انرژی و افزایش استحکام دارد که موجب کاهش هزینه و مواد مصرفی می‌شود.
مطالب مشابه
دفعات مشاهده: 516 بار |
دفعات چاپ: 88 بار |
دفعات ارسال به دیگران: 0 بار |
0 نظر