مقدمه
جهت بررسی مقاومت یک نمونه در برابر نیرو های مختلف، ابتدا باید تاثیر این نیروها از لحـاظ تئـوری بـر روی نمونه مورد نظر بررسی شود، تا مشخص شود از لحاظ تئوری مقاومـت یـک نمونـه در برابرنیروهـای اعمالی به چه پارامترهایی وابسته است .سپس این نتایج را با نتایج بدست آمده از مراحل عملـی مقایـسه می کنیم. به این ترتیب می توانیم درک درستی از مقاومت لیف در برابر نیروهای مختلف داشـته باشـیم وبر طبق آن یک نتیجه کلی ارائه دهیم.به همین دلیل سعی شده است در فصل اول ابتدا به بررسی تاثیر نیروهای خمشی وپیچشی بـر رویالیاف و سپس در فصل دوم به معرفی دستگاههایی که توسـط آن مقاومـت خمـشی و پیچـشی سـنجیده شده اند پرداخته شود.همچنین به دلیل این که نیروهای برشی و کششی باعث ایجاد تنش برشی و تنش کششی در مصالح می شوند و تنش فقط مقدار نیرو را بر روی یک سطح نشان میدهد و به شکل هندسی سطح وابسته نمی باشد , میتوانیم بیان کنیم که از لحاظ تئوری دو نمونه از یک جنس و با داشتن مـساحت سـطح مقطـع یکسان (بدون در نظر گرفتن شکل سطح مقطع) باید داری استحکام کششی و برشی یکسان باشـند . بـه همین دلیل در این پروژه به بررسی تاثیر نیروهای خمشی و پیچشی بر روی الیاف مورد آزمایش پرداخته شده است.

فهرست مطالب

چکیده…………………………………………………………………………………………………………………………1 مقدمه………………………………………………………………………………………………………………………….2

برای دانلود رایگان قسمت های بیشتراز فایل به انتهای مطلب مراجعه کنید

فصل اول: کلیات

یک لیف از زمانی که تولید میشود تا زمانی که به مصرف میرسد و همچنـین در زمـان مـصرف، نیروهـایزیادی از قبیل نیروهای کششی، برشی و همچنین نیروهای خمشی و پیچ شی به آن وارد میشود. هدف مادر این پروژه مقایسه بررسی تاٌثیر شکل سطح مقطع (فاکتور شکل ) بر روی مقاومـت خمـشی و پیچـشیلیف p.p با سه سطح مقطع Octalobal , Trilobal , Hollow Trilobal میباشد.اما سوال اینجاست که آیا میتوان در هنگام تولید الیـاف مـصنوعی، سـوراخهای اسـپینرت را طـوریطراحی کرد که در عین ثابت بودن سطح مقطع وفقط با تغییر شـکل سـوراخهای اسـپینرت بـه مقاومـتخمشی وپیچشی بیشتری در الیاف تولید شده دست یافت؟Morton در سال 1947 و 1949 بر روی مقاومت پیچشی الیاف تحقیق کرد و دستگاهی را برای اندازه گیری سختی پیچش یک لیف طراحی کرد[7]. در سال 1950 Carlene ارتباط بین سختی خمش لیف و نخ را بررسی نمود و روشی را برای اندازه گیری سختی خمش ارائه کرد[8].Mredith نیز در سال 1954 روشی برای بدست آوردن سختی پیچش یک لیف ارائه کرد و همچنین چون سختی پیچش کمیتی است که به شکل سطح مقطع وابسته است، Mredith برای اشکال مختلف عددی را به عنوان فاکتور شکل معرفی کرد. فاکتور شکل برای پیچش، برابر است با نسبت ‘ممان اینرسی ‘قطبی سطحی به هر شکل دلخواه و به مساحت A(مساحت مشخص) ، به ممان اینرسی قطبی دایره ای به همان مساحت A می باشد. پس Mredithمقدار آن را برای دایره 1 تعریف کرد.سپس، از فاکتور شکل در فرمول سختی پیچش استفاده کرد و نتایج ارزنده ای را ارائه نمود[9].Chapman نیز در سال 1971 و 1973 دستگاهی را برای محاسبه مقاومت خمشی و پیچشی یک لیف ارائه نمود[10] و همچنین خصوصیات تنش-کرنش خمشی یک فیلامنت را بررسی کرد[
-4-1 سختی خمش
سختی خمش یک لیف با زوج نیروی مورد نیـاز بـرای خـم کـردن آن لیـف در واحـد خمیـدگی تعریـفمیشود[6]. و خمیدگی در مقابل شعاع خمیدگی قرار دارد. با این تعریف تأثیر مستقیم طول نمونـه از بـینمی رود.سختی خمش ممکن است در وضعیتی شبیه به خمش میله ها مطـرح شـود. نمونـه ای بـه طـول L، خمیدگی با زاویهθ در یک شعاع خمیدگیr که در شکل 1-5 نشان داده شده است را فرض مـیکنـیم .در این حالت لایههای بیرون خمیدگی توسعه پیدا میکنند. و لایـههـای درون خمیـدگی تحـت فـشار وجمعشدگی قرار میگیرند. اما یک صفحه , معروف به صـفحه خنثـی1 در مرکـز قـرار خواهـد گرفـت کـههیچگونه تغییری در طول نخواهد داد. همچنین نتیجه این انبساط و جمعشدگی، به گونه ای خواهد بودکه با ایجاد کوپلهای درونی، کوپل اعمال شده به نمونه را بالانس می کند.

هدف…………………………………………………………………………………………………………………………….4

پیشینه تحقیق…………………………………………………………………………………………………………………4

بررسی روابط پیچش و خمش…………………………………………………………………………………………………5

رابطه پیچش…………………………………………………………………………………………………………………….5

رابطه خمش……………………………………………………………………………………………………………………..9

شعاع چرخش یک سطح………………………………………………………………………………………………………11

خمش الیاف………………………………………………………………………………………………………………….13

سختی خمش…………………………………………………………………………………………………………………13

روابط تنش-کرنش خمشی……………………………………………………………………………………………………20

پیچش الیاف و مدول برشی………………………………………………………………………………………………….24

سختی پیچش…………………………………………………………………………………………………………………24

استحکام برشی……………………………………………………………………………………………………………….28

مشاهده کیک بند ها در ناحیه داخلی خمش برای لیف پلی استر, توسط نور پلاریزه]

مشاهده کیک بند ها در ناحیه داخلی خمش برای لیف پلی استر, توسط نور پلاریزه]

فصل دوم : طراحی

برای اندازه گیری مقاومت پیچشی دستگاهی طراحی گردیده است که ابتدا به توضیح قـسمتهای مختلـفدستگاه پرداخته میشود.یک سر لیف مانند شکل(2-1)، به محور موجود در قطعه دایره ای شکل وصل میـشود و سـر دیگـرلیف به وزنه ای متصل شده و از روی میله موجود در انتهای دستگاه عبور داده شده و آویخته میشود.در فاصلهcm 2 از محور موجود در قطعه دایره ای شکل یک نوار پلاستیکی در حالت تعـادل بـر رویلیف قرار داده میشود. اگر نوار کاملا در حالت تعادل باشد باید دقیقا به صورت افقـی بـر روی لیـف بـاقیبماند. سپس باید محل اتصال لیف با نوار چسبانده شود. برای سهولت کار می توان ابتدا نوار پلاسـتیکی رابر روی لیف چسباند و سپس طرف سنگین تر توسط سوهان ساییده شـود تـا نـوار پلاسـتیکی دقیقـا درحالت تعادل قرار گیرد. همچنین برای چسباندن لیف به نـوار پلاسـتیکی میتـوان از هـر چـسبی کـه اثـرتخریبی بر روی لیف نداشته باشد، استفاده کرد. اگر تا این مرحله از کار به درستی صورت گرفته باشد ، باکوچکترین چرخش قطعه دایره ای شکل ، نوار نیز شروع به چرخش میکند.در مرحله بعدی یک وزنه بسیار سبک به جرم mn0/05) 0/005 gr ) در فاصله cm 5/0 یک طرف نوار چسبانده میشود (جرم وزنه مورد استفاده بر روی نوار پلاستیکی و همچنین فاصله آن تا لیف، تجربیمی باشد ). با این کار نوار از حالت تعادل خارج شده و به صورت عمودی تغییر وضـعیت میدهـد. در ایـنوضعیت اگر قطعه دایره ای شکل شروع به چرخیدن کند، تا زمانی که نوار به دور خود نگردد، تاب اعمـالشده توسط چرخش قطعه دایره ای شکل در فاصله میان محور و نوار پلاستیکی باقی مانـده و نمیتوانـد ازآنجا عبور کند. باچرخش بیشتر قطعه دایره ای شکل میزان تاب اعمال شده به لیف بیشتر میـشود و نـوار پلاستیکی شروع به حرکت میکند و تا زمانی که نوار دقیقا در راستای افق قرار گیرد، این روند ادامـه پیـدامیکند.سپس میزان چرخشهایی که قطعه دایره ای شکل انجام داده است تا نوار در حالت افقی بایستد، یادداشتمی شود. حال با در دست داشتن گشتاور پیچشی اعمال شده به لیف( T ) که توسط نـوار پلاسـتیکی و وزنـهموجود بر روی آن ایجاد شده است و همچنین میزان تاب اعمال شده توسـط چـرخش قطعـه دایـره ایشکل ( r ) و طول نمونه مورد آزمایش، میتوان سختی پیچش را برای یک لیف محاسبه کرد.

دستگاه…………………………………………………………………………………………………………………………..29

دستگاه تست مقاومت پیچشی………………………………………………………………………………………………..30

دستگاه تست مقاومت خمشی………………………………………………………………………………………………..33

فصل سوم : کار های عملی بررسی کریستالینیتی به کمک X-Ray

از آنجا که با نمونه های از سه جامعه مورد بررسی سر و کار داریم مـسئله اسـتنباطی اسـت و از انجـا کـهقضاوت و مقایسه در مسئله مطرح است استنباط از نوع فرض اماری است. در این جا قصد بر این است سهجامعه مورد بررسی را از طریق یک متقیر پیوسته ای به نام تست پیچش که بـر حـسب میلـی نیـوتن در میلی متر مربع است با یکدیگر مقایسه شود. و چون تمام عوامل نا مربوط در یک سـطح بخـصوص ثابـتنگه داشته شده اند و تیمارها تصادفاً به واحد های آزمایشی تخصیص یافته اند، نقـشه آزمـایش یـا طـرحآزمایش CRD است. بنابراین روش تحلیل داده های مسئله روش تحلیل واریانس ( یک طرفه ) است .

از آنجایی که مقدار نیروی اعمالی توسط جریان هوا مجهول می باشد، به همین دلیل تنها می تـوان مقاومت خمشی الیاف را با هم مقایسه کرد، و مقدار سختی خمش را برای الیاف نمی توان مشخص کرد. برای خمش نیز همانند پیچش تست دانکـن در سـطح معنـی دار 05/0 انجـام شـد و نتـایج بیـانگراختلاف معنی دار میان هرسه نمونه بود. یعنی هر سه نمونه از نظر سختی خمش با یکدیگر اختلاف معنی دار داشته و همانطور که در جدول 3-4 دیـده مـی شـود میـزان تغییـر زاویـه لیـفHollow Trilobal در اثـر جریـان هـوا کمتـر از Octalobal بوده و لیف با سطح مقطعTrilobal بیشترین تغییر زاویه را نسبت بـه دو نمونـه دیگـر ازخود نشان داده است. پس مقاومت Hollow Trilobal در برابر خمش بیشتر از دو نمونه دیگر بوده و Octalobal نیز نسبت به Trilobal از مقاومت بیشتری برخوردار می باشد

نتایج بدست آمده از تست پیچش………………………………………………………………………………………………39

نتایج بدست آمده از تست خمش ……………………………………………………………………………………………..44

فصل چهارم: نتیجه گیری

نتیجه گیری……………………………………………………………………………………………………………………….47

پیوست ها………………………………………………………………………………………………………………………..48

منابع و ماخذ …………………………………………………………………………………………………………………….54

فهرست منابع فارسی………………………………………………………………………………………………………….54

فهرست منابع لاتین…………………………………………………………………………………………………………….55
چکیده انگلیسی ………………………………………………………………………………………………………………..56

برای دانلود رایگان قسمت های بیشتراز فایل به انتهای مطلب مراجعه کنید

گیاه خیزران

گیاه خیزران

 

فهرست جدول ها

1-1 سختی خمش و فاکتور شکل برای بعضی از الیاف………………………………………………………………………18
1- 2 مقایسه استحکام برشی و کششی الیاف……………………………………………………………………………….28
3- 1 تعداد تاب هایی که باید اعمال شود تا نوار در حالت افقی قرار گیرد…………………………………………………..38
3- 2 مقدار سختی پیچش هر یک از نمونه ها، طی 5 آزمایش برای هر نمونه……………………………………………….39
3- 4 میزان تغییر زاویه لیف بر حسب درجه، در اثرجریان هوا……………………………………………………………………42

فهرست نمودار ها

1- 1 نمودار تنش- کرنش کششی وخمشی…………………………………………………………………………………..21
3- 1 بررسی کریستالینیتی لیف با سطح مقطع Octalobl، توسط X-Ray…ا…………………………………………………38
3- 2 بررسی کریستالینیتی لیف با سطح مقطع Hollow Trilobal، توسط X-Ray.ا………………………………………….38
3- 3 بررسی کریستالینیتی لیف با سطح مقطع Trilobal، توسط X-Ray…ا………………………………………………….39

فهرست شکل ها

1- 1 تغییرات تنش برشی در مقطع دایره شکل یک میله استوانه ای …………………………………………………………..5
1- 2 تغییرات تنش برشی در مقطع دایره شکل یک میله استوانه ای تو خالی…………………………………………………..8
1- 3 قضیه محور های موازی…………………………………………………………………………………………………………10
1- 4 شعاع چرخش سطح…………………………………………………………………………………………………………..11
1- 5 خمش یک لیف تحت تاثیر نیروی خمشی……………………………………………………………………………………15
1- 6 تفاوت فاکتور شکل برای دایره واشکال دیگر…………………………………………………………………………………17
1- 7 کیک بند ها در ناحیه داخلی خمش برای لیف پلی استر, توسط نور پلاریزه……………………………………………..22
1- 8 پیچش یک لیف تحت تاثیر نیروی پیچشی……………………………………………………………………………………24
1- 9 گیاه خیزران……………………………………………………………………………………………………………………..27
1-10 برش طولی گیاه خیزران………………………………………………………………………………………………………27
2-.1 دستگاه اندازه گیری مقاومت پیچشی……………………………………………………………………………………….30
2- 2 یک لیف در حال پیچش…………………………………………………………………………………………………………31
2- 3 وزنه آویخته شده به یک لیف ………………………………………………………………………………………………….33
2- 4 شماتیک دستگاه تست مقاومت خمشی……………………………………………………………………………………34
2- 5 نمایش طول خمش(l) برای یک لیف…………………………………………………………………………………………..35
2- 6 نیروهای وارد بر وزنه آویخته شده به لیف……………………………………………………………………………………..35

 

Abstract
One of the important factors in determination of Torsional and Flexural Rigidity of fibers is shape of cross section. In this project have been researched, relation between shape of cross section with micro structure and its effect on Torsional and Flexural Rigidity for three samples of Poly Propylene fibers with Octalobal, Trilobal and Hollw Trilobal shapes of cross section. A new apparatus have been designed for measuring Torsional Rigidity. Another apparatus have also been designed for comparing the Flexural Rigidity of the samples. Torsional rigidity test for all samples repeated for five times and rate of Torsional Rigidity was determined. Also data were analyzed using dunkan test at the 0.05 level of significance. Considering the fact there was no difference between the amounts of crystals, but the samples with Hollow Trilobal cross section had more Flexural and Torsional Rigidity.


 


 مقطع کارشناسی ارشد

بلافاصاله بعد از پرداخت به ایمیلی که در مرحله بعد وارد میکنید ارسال میشود.


فایل pdf غیر قابل ویرایش

قیمت25000تومان

خرید فایل word

قیمت35000تومان