عنوان تحقیق: بررسي سازه‌هاي پارچه‌اي و خصوصيات مكانيكي پارچه‌هاي آن

فرمت فایل: word

تعداد صفحات: 97

شرح مختصر:

از دير هنگام استفاده از سازه هاي پارچه اي در زندگي بشر نقش اساسي داشته است. انسانها از سازه هاي پارچه اي (چادر) به عنوان سرپناه براي محافظ از سرما و برف و باران استفاده مي كردند. اما سازه هاي پارچه هاي امروزي تغييرات فراواني كرده است. سازه هاي پارچه در اين مقاله در مورد آن بررسي انجام گرفته است از پارچه هاي كامپوزيتي ساخته شده و بيشتر در سقف هاي استوديوم، نمايشگاه و سايه بان­ها استفاده مي گردد. در صنعت نساجي پارچه هاي كامپوزيتي از تركيب پلي استر و رزين وينيل و همچنين الياف شيشه و رزين تفلن توليد مي شوند.

امروزه الياف، انواع پارچه‌ها و ديگر مواد نساجي در ساختمان‌سازي جايگاه مناسبي پيدا كرده‌اند. زيرا نسبت به آجر و ملات، سبكتر و قابل انعطاف‌ بوده و در زمان بسيار كمي بنا مي‌شوند. همچنين توانايي پوشاندن سطح وسيعي را با بكار بردن كمترين مواد را دارند. در اين پروژه علاوه بر معرفي و ضرورت سازه‌هاي پارچه‌اي، خواص مكانيكي پارچه كامپوزيتي مورد استفاده در آنها بررسي مي‌شود كه نمونه پارچه كامپوزيتي مورد استفاده در سازه هاي پارچه اي كه در اين پروژه مورد بررسي شده از شركت اطلس تهيه شده و تنها يك نمونه انتخاب و خواص آن اندازه گيري شده است. براي درك بهتر اين خواص، مقايسه‌اي بين اين پارچه و پارچه مورد استفاده در پوشاك انجام گرفته كه نمونه (پارچه پيراهني) از كارخانه يزدباف تهيه گرديده و تنها يك نمونه مورد آزمايش قرار گرفته است كه شامل مقايسه استحكام، سختي خمشي، سختي برشي و خواص ظاهري (جنس، وزن، تراكم و...) مي‌باشد. نتايج بررسي‌ها نشان مي‌دهد كه پارچه كامپوزيتي 4 برابر پارچه پيراهني استحكام داشته و سختي خمشي آن در جهت تار 60 برابر و در جهت مورب 32 برابر پارچه پيراهني مي‌باشد و علاوه بر اين 5 برابر پارچه پيراهني وزن دارد.

 كلمات كليدي: پارچه كامپوزيتي- خواص مكانيكي- سازه پارچه‌اي

فهرست مطالب

چكيده

فصل اول: آشنايي كلي با سازه‌هاي پارچه‌اي

بخش اول: مواد كامپوزيتي و خصوصيات آنها1

1-1- تاريخچه 1

2-1- مقدمه 2

3-1- كامپوزيتها چه هستند5

4-1- صنعت كامپوزيتها 8

1-4-1- كامپوزيتهاي مصرفي8

2-4-1- كامپوزيتهاي صنعتي9

3-4-1- كامپوزيتهاي پيشرفته9

5-1- ساختارهاي تشكيل دهنده مواد مركب10

6-1- چرا كامپوزيتها متفاوتند11

7-1- كامپوزيتها از نقطه نظر ديگر13

8-1- طبقه بندي كامپوزيتها14

1-8-1- كامپوزيتهاي اليافي (رشته‌اي15

2-8-1- كامپوزيتهاي لايه‌اي16

3-8-1- كامپوزيتهاي ذره‌اي17

4-8-1- كامپوزيتهاي پولكي17

5-8-1- كامپوزيتهاي پرشده17

9-1- مزاياي هشتگانه كامپوزيتها (پلاستيكهاي تقويت شده با الياف FRP19

1-9-1- انعطاف پذيري در طراحي19

2-9-1- پايداري ابعاد19

3-9-1- ساخت قطعات به شكل يكپارچه19

4-9-1- مقاومت بالا 20

5-9-1- سبكي وزن 20

6-9-1- هزينه تجهيزات متوسط20

7-9-1- هزينه پرداختكاري پايين20

8-9-1- مقاومت در برابر خوردگي بالا20

بخش دوم: مروري بر تحقيقات انجام شده قبلي21

10-1- شبيه سازي سه بعدي زيرلايه‌هاي كامپوزيت بافته شده براي صفحه مدارهاي چند لايه‌اي21

11-1- شبيه‌سازي تصادفي شكل گيري كامپوزيتهاي بافته شده21

12-1- روش ميكرو سطح/ ماكرو سطح و مولتي سطح براي آناليز ورقه‌هاي كامپوزيت پارچه‌هاي بافته شده 22

1-12-1- روش ميكروسطح / ماكروسطح و مولتي سطح24

13-1- روندهاي نمونه برداري براي كامپوزيت‌هاي بافته شده هشت وجهي سه‌بعدي.. 26

1-13-1- فرايند توليد براي كامپوزيتهاي بافته شده سه بعدي28

14-1- تست فريم تصويري تقويت‌هاي كامپوزيت بافته شده با يك ثبت واتنش ميدان كامل29

15-1- مدل‌هاي ميكرو مكانيكي براي رفتار خمش كامپوزيت بافته شده30

بخش سوم: سازه‌هاي پارچه‌اي32

16-1- سازه‌هاي پارچه‌اي 32

17-1- خصوصيات مواد نساجي34

18-1- پارچه‌هاي مورد استفاده در سازه‌هاي پارچه‌اي35

19-1- انواع سازه‌هاي پارچه‌اي35

20-1- مزيت‌هاي سازه‌هاي پارچه‌اي37

21-1- انتخاب سازه‌هاي پارچه‌اي37

22-1- كاربردهاي امروزه38

فصل دوم: مقايسه خصوصيات مكانيكي پارچه كامپوزيتي با پارچه پيراهني

بخش اول: روش انجام آزمايشات 42

1-2- مقدمه 42

2-2- معرفي مواد مورد آزمايش42

1-2-2- پارچه كامپوزيتي (سازه پارچه‌اي42

1-1-2-2- خصوصيات پارچه كامپوزيتي 42

2-2-2- پارچه پيراهني 43

1-2-2-2- خصوصيات پارچه پيراهني43

3-2- اندازه‌گيري ضخامت با دستگاه44

1-3-2- اندازه‌گيري ضخامت پارچه كامپوزيتي44

2-3-2- اندازه‌گيري ضخامت پارچه پيراهني 45

4-2- تعريف خواص مكانيكي 46

1-4-2- خاصيت كشساني و قانون هوك46

5-2- خواص مكانيكي پارچه47

1-5-2- استحكام 47

2-5-2- مقاومت خمشي 47

3-5-2- قابليت ازدياد طول48

6-2- طول خمشي 48

1-6-2- سختي خمشي 51

2-6-2- مدول خمشي 51

7-2- استحكام پارچه 52

1-7-2- مقدمه 52

2-7-2- خصوصيات موثر بر خواص استحكامي كششي پارچه52

3-7-2- اندازه‌گيري استحكام پارچه55

4-7-2- اندازه‌گيري استحكام پارچه با باريكه‌اي از پارچه56

بخش دوم: نتايج بدست آمده از آزمايشات58

8-2- محاسبه سختي خمشي58

1-8-2- سختي خمشي پارچه كامپوزيتي در جهت تار58

2-8-2- سختي خمشي پارچه كامپوزيتي در جهت مورب ^ס4558

3-8-2- سختي خمشي پارچه پيراهني در جهت تار 59

4-8-2- سختي خمشي پارچه پيراهني در جهت پود 59

5-8-2- سختي خمشي پارچه پيراهني در جهت مورب ^ס4560

9-2- محاسبه استحكام 61

1-9-2- اندازه‌گيري استحكام پارچه كامپوزيتي در جهت تار61

2-9-2- اندازه‌گيري استحكام پارچه كامپوزيتي در جهت مورب ^ס4562

3-9-2- اندازه‌گيري استحكام پارچه پيراهني در جهت تار 63

4-9-2- اندازه‌گيري استحكام پارچه پيراهني در جهت پود 64

5-9-2- اندازه‌گيري استحكام پارچه پيراهني در جهت مورب ^ס45 65

10-2- محاسبه سختي برشي66

1-10-2- سختي برشي براي پارچه كامپوزيتي66

2-10-2- سختي برشي براي پارچه پيراهني66

فصل سوم: نتيجه‌گيري

1-3- مقدمه 67

2-3- مقايسه خواص مكانيكي پارچه پيراهني و پارچه كامپوزيتي67

3-3- مقايسه خواص ظاهري پارچه پيراهني و پارچه كامپوزيتي68

4-3- نتايج  68

ضمائم 69

منابع و مآخذ

فهرست منابع فارسي 95

فهرست منابع غيرفارسي 96

فهرست جداول

1-2- جدول: اندازه‌گيري ضخامت پارچه كامپوزيتي44

2-2- جدول: اندازه‌گيري ضخامت پارچه پيراهني45

3-2- جدول: داده‌هاي آزمايش پارچه كامپوزيتي در جهت تار61

4-2- جدول: نتايج آماري پارچه كامپوزيتي در جهت تار61

5-2- جدول: داده‌هاي آزمايش پارچه كامپوزيتي در جهت مورب (^o4562

6-2- جدول: نتايج آماري پارچه كامپوزيتي در جهت مورب (^o4562

7-2- جدول: داده‌هاي آزمايش پارچه پيراهني در جهت تار63

8-2- جدول: نتايج آماري پارچه پيراهني در جهت تار63

9-2- جدول: داده‌هاي آزمايش پارچه پيراهني در جهت پود64

10-2- جدول: نتايج آماري پارچه پيراهني در جهت پود64

11-2- جدول: داده‌هاي آزمايش پارچه پيراهني در جهت مورب (^o4565

12-2- جدول: نتايج آماري پارچه پيراهني در جهت مورب (^o4565

1-3- جدول: مقايسه خواص مكانيكي پارچه پيراهني و پارچه كامپوزيتي67

2-3- جدول: مقايسه خواص ظاهري پارچه پيراهني و پارچه كامپوزيتي68

فهرست شكل‌ها

1-1- شكل: كامپوزيت طبيعي5

2-1- شكل: كاهگل (خشت7

3-1- شكل: واسطه ارتباط بين الياف و ماتريس11

4-1- شكل: تفاوت ساختاري بين كامپوزيتها و فلزات12

5-1- شكل: شكل كلي انواع كامپوزيت‌ها15

6-1- شكل: طبقه بندي كامپوزيتها از ديدگاه ديگر18

7-1- شكل: روش چند سطحی برای ساختمان های کامپوزیت پارچه بافته شده25

8-1- شكل: ترمينال حج در عربستان سعودي 32

9-1- شكل: گنبد پارچه‌اي در لندن33

10-1- شكل: استاديوم ورزشي در كاليفرنيا 33

11-1- شكل: ساختار سازه پارچه‌اي34

12-1- شكل: چگونگي تشكيل سازه پارچه‌اي35

13-1- شكل: سازه‌هاي هوايي36

14-1- شكل: سازه‌هاي كششي36

15-1- شكل: سقف خانه38

16-1- شكل: گنبد 39

17-1- شكل: سالن‌هاي نمايش39

18-1- شكل: استاديوم‌هاي ورزشي40

19-1- شكل: پاركهاي تفريحي40

20-1- شكل: سالن نمايشگاه41

1-2- شكل: منحني تنش- كرنش يك ماده در منطقه‌اي كه رفتار كشسان از خود نشان مي‌دهد46

2-2- شكل: اصول اندازه گیری خمش پارچه 49

3-2- شكل: روش آزمایشگاهی بررسی خمش پارچه50

4-2- شكل: اثر تاب بر استحکام نخ53

5-2- شكل: دستگاه استحکام سنج کششی پارچه57