جلسه دفاع پایان ­نامه کارشناسی ارشد (آقای جواد شریفی)

موضوع:  بررسی عددی –تجربی پارامترهای ساختاری در مقاومت به ضربه کامپوزیت­های پایه پلیمری مورد استفاده در کلاه ایمنی

ارائه دهنده: جواد شریفی دولت‌آبادی

استادان راهنما: دکتر رضا جعفری ندوشن و دکتر عبدالرضاکبیری

استادان مشاور: دکتر محمود فرزین

استادان داور: دکتر مهدی کاروان و دکتر علی رضا فدائی

چکيده:

بشر همواره در پی استفاده بهینه از مواد پیرامون خود بوده و در این زمینه با الهام گرفتن از طبیعت موفق به ابداع ساختارهای مختلف شده است. یکی از این موارد، سازه‌ های مشبک هستند که به دلیل وزن پایین و استحکام فشاری و سفتی بالا، به صورت گسترده‌ای در کاربرد‌های مختلف از جمله جاذب‌های انرژی مورد استفاده قرار می‌گیرند. نوع جدیدی از ساختارهای مشبک، ساختار‌های آگزتیک هستند که به دلیل ساختار هندسی خود، ضریب پوآسون منفی دارند و همین مشخصه، باعث شده تا سازه‌های آگزتیک ویژگی‌های منحصربه فردی همچون مقاومت برشی، مقاومت در برابر فرورفتگی و جذب انرژی بالا داشته باشند. در ده‌های اخیرفوم‌ های آگزتیک از جنس پلی‌یورتان به روش مکانیکی – حرارتی و یا مکانیکی-شیمیایی به عنوان فرآیند‌های تکمیلی بر روی فوم‌های عادی تولیدشده‌اند. در این روش‌های تولید به زمان تولید بالا، صرف هزینه بالا و یا مصرف انرژی حرارتی نیاز می­ باشد. در این تحقیق روش جدیدی برای ساخت فوم‌ های آگزتیک در دمای محیط پیشنهاد شده است. در این روش از ابتدا فوم به صورت آگزتیک ساخته شده و نیازی به فرآیند تکمیلی دیگری نیست. برای بررسی کارایی روش ارائه شده،  سه دسته فوم آگزتیک با ضرایب پواسون متفاوت و یک دسته فوم معمولی مورد بررسی قرار گرفته­ اند. در ابتدا با انجام آزمون فشاری نشان داده شد که روش پیشنهاد شده توانایی تولید فوم آگزتیک را دارد. با انجام  بارگذاری فشاری وآزمون فرورفتگی، خواص ‌مکانیکی و فیزیکی نمونه فوم ­ها با هم مقایسه شد، مشاهده گردید فوم آگزتیک به نسبت فوم معمولی عملکرد به مراتب بهتری در جذب انرژی از خود نشان می‌ دهد. همچنین در مقایسه فوم‌های آگزتیک با ضرایب پواسون متفاوت مشاهده گردید که فوم با ضرایب پواسون منفی بیشتر، دارای خواص ‌مکانیکی بهتری نسبت به بقیه نمونه‌ ها است. همچنین با تصویربرداری از میکروساختار فوم آگزتیک و فوم معمولی و تست کرنش درجا، ساختار ومکانیزم تغییر شکل سلول­ های فوم مورد بررسی قرار گرفتند، و مشاهده شدکه ساختار فوم ساخته شده با تقریب زیادی مشابه ساختارهای تعریف شده است.  

واژه‌های کلیدی: ساختار آگزتیک، فرامواد، فوم پلی یورتان، جاذب انرژی، تست کرنش درجا، بارگذاری فشاری، آزمون فرورفتگی