مواد کامپوزیت در کامسول comsol 4

مواد کامپوزیت در کامسول comsol

آموزش مواد کامپوزیت در کامسول comsol

 

مواد کامپوزیت در کامسول comsol مواد کامپوزیتی مواد ناهمگنی هستند که حداقل از دو جزء یکپارچه تشکیل شده اند. در میان انواع مختلف مواد کامپوزیتی، مواد کامپوزیت لایه ای بسیار رایج هستند و به طور گسترده برای هواپیما، فضاپیما، توربین بادی، خودرو، دریایی، ساختمان ها و موارد استفاده از تجهیزات ایمنی استفاده می شوند. ماژول مواد کامپوزیت، افزودنی به نرم افزار ، شامل ویژگی ها و عملکردهای داخلی است که به طور خاص برای مطالعه ساختارهای کامپوزیت لایه ای طراحی شده است. پلاستیک های تقویت شده با الیاف، صفحات چند لایه و پانل های ساندویچ چند نمونه رایج از مواد کامپوزیت لایه ای هستند.

ماده کامپوزیت چیست؟

مواد کامپوزیت قوی تر و سبک تر از مواد معمولی هستند، به همین دلیل است که موارد استفاده بالقوه زیادی در مناطق مختلف دارند. به عنوان مثال، برخی از صنایع در حال توسعه مواد کامپوزیتی “هوشمند” هستند که می توانند حس، محاسبات، ارتباطات و سایر عملکردها را داشته باشند. اگرچه قبل از اینکه بتوان ساختارهای کامپوزیتی را از این مواد طراحی کرد، مهندسان باید درک خوبی از رفتار آنها داشته باشند.

 

مواد کامپوزیت در کامسول comsol 3

 

انواع مواد کامپوزیت و طبقه بندی آنها
روش های مختلفی برای طبقه بندی مواد کامپوزیتی وجود دارد که یکی از آنها طبقه بندی آنها بر اساس نوع اجزای تشکیل دهنده یعنی ماتریس و تقویت کننده است. بر اساس نوع ماده ماتریس، مواد کامپوزیت را می توان به دسته های زیر طبقه بندی کرد:

کامپوزیت های ماتریس پلیمری (PMC)
کامپوزیت های زمینه فلزی (MMC)
کامپوزیت های زمینه سرامیکی (CMC)
کامپوزیت های ماتریکس کربن و گرافیت (CGMC)
بر اساس شکل تقویتی، مواد کامپوزیت را می توان به الیاف، سبیل و ذرات طبقه بندی کرد.
مزایا و چالش های استفاده از مواد کامپوزیت
مواد کامپوزیتی در مقایسه با مواد فلزی معمولی مزایای زیادی دارند. برخی از مزایای کلیدی به شرح زیر است:

 

 

مواد کامپوزیت در کامسول comsol 2

 

نسبت استحکام به وزن بالا
مقاومت بالا در برابر خستگی و تخریب خوردگی
بهبود خواص اصطکاک و سایش
هدایت حرارتی کم و ضریب انبساط حرارتی پایین
توانایی تنظیم خواص مواد برای برآوردن نیازهای طراحی
از آنجایی که مواد کامپوزیت ساخته دست بشر هستند، چالش‌هایی نیز در استفاده از این مواد وجود دارد. برخی از نمونه ها عبارتند از هزینه بالای مواد خام و ساخت، مشکل در استفاده مجدد و دفع، مشکل در اتصال اجزای مختلف و انواع مختلف حالت های خرابی. آنها همچنین شامل مواد ناهمسانگرد هستند، از این رو تجزیه و تحلیل آنها چالش برانگیز است.

صنایعی که از مواد کامپوزیت استفاده می کنند
با توجه به مزایای ذکر شده در بالا، آموزش کامسول و استفاده از مواد کامپوزیت در زمینه هایی مانند:

هواپیما (به عنوان مثال، بال و بدنه)
دفاع (به عنوان مثال، تانک ها و زیردریایی ها)
توربین های بادی (به عنوان مثال، پره ها)
ساختمان و ساخت و ساز (به عنوان مثال، درها، پانل ها، چارچوب ها و پل ها)
مهندسی شیمی (به عنوان مثال، مخازن تحت فشار، مخازن ذخیره سازی، لوله کشی و راکتورها)
اتومبیل و حمل و نقل (به عنوان مثال، دوچرخه و قطعات اتومبیل)
حمل و نقل دریایی و ریلی (به عنوان مثال بدنه قایق و اجزای ریلی)
کالاهای مصرفی و ورزشی (به عنوان مثال، راکت تنیس و شفت باشگاه گلف)
الکترونیک (به عنوان مثال، ستون های توزیع و جعبه های پیوند)
کمک های ارتوپدی
تجهیزات ایمنی
پلاستیک های تقویت شده با الیاف

 

 

 

مواد کامپوزیت در کامسول comsol 1

آموزش comsol مواد کامپوزیت

در میان سایر مواد کامپوزیتی، پلاستیک های تقویت شده با الیاف (FRPs) این روزها بسیار محبوب هستند. این مواد معمولاً از یک بخش فیبری تشکیل شده اند که به عنوان عنصر اصلی حمل بار عمل می کند و یک ماتریس/رزین اطراف که فیبر را پشتیبانی می کند و بار را منتقل می کند. الیاف در یک جهت مشخص در هر لایه (یا لایه) از مواد مرتب شده اند. تعدادی از این ورقه‌ها روی هم چیده می‌شوند تا یک ماده کامپوزیت چند لایه را تشکیل دهند که می‌توان از آن برای ساخت یک جزء ساختاری استفاده کرد. الیاف برای مصارف صنعتی به طور کلی از کربن، شیشه، آرامید یا بازالت ساخته می شوند. بر اساس نوع مواد الیافی، دو FRP محبوب موجود و معمولاً در صنعت مورد استفاده قرار می‌گیرند، پلاستیک‌های تقویت‌شده با فیبر کربن (CFRP) و پلاستیک‌های تقویت‌شده با الیاف شیشه (GFRP) که به عنوان فایبرگلاس نیز شناخته می‌شوند.

انواع لمینت
ورقه ورقه کامپوزیت به عنوان انباشته شدن دو یا چند لایه/لایه/ورقه یک طرفه با جهت گیری فیبر یکنواخت یا متنوع با توجه به جهت مرجع تعریف می شود. ورقه ها می توانند از یک ماده یا مواد متفاوت ساخته شوند و ضخامت های جداگانه ای داشته باشند. توالی انباشته شدن اساساً با جهت گیری فیبر در هر لایه با توجه به اولین محور سیستم مختصات ورقه ای تعریف می شود.
بر اساس توالی انباشته شدن، لمینت های کامپوزیت را می توان به دسته های زیر طبقه بندی کرد:

لمینت زاویه دار (به عنوان مثال، 45/30/-45/-30)
لمینت متقاطع (به عنوان مثال، 0/90/0/90)
لمینت متعادل (به عنوان مثال، 0/45/90/-45)
لمینت متقارن (به عنوان مثال، 45/30/30/45)
لمینت ضد متقارن (به عنوان مثال، 45/30/-30/-45)
تجزیه و تحلیل یک لمینت کامپوزیت می تواند نسبتاً چالش برانگیز باشد، زیرا مقیاس هندسی الیاف، لایه ها و ورقه ها کاملاً متفاوت است. به همین دلیل است که تجزیه و تحلیل کامل در دو سطح یا مقیاس انجام می شود: میکرومکانیک

تجزیه و تحلیل و تحلیل ماکرومکانیک و آموزش کامسول مواد کامپوزیت

میکرومکانیک composite (مدلسازی ماتریس فیبر)
این مرحله به شبیه سازی یک لایه منفرد یا یک سلول واحد معمولی می پردازد که دارای فیبر احاطه شده توسط یک ماتریس است. هدف از این مرحله محاسبه خواص مواد همگن لامینا است.

 

دسته‌بندی نشده

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *