كلية الهندسة تناقش دراسة الخواص الميكانيكية لمادة مركبة مع جزيئات نانوية
 التاريخ :  9/23/2021 4:05:07 PM  , تصنيف الخبـر  كلية الهندسة
Share |

 كتـب بواسطـة  اعلام كلية الهندسة  
 عدد المشاهدات  366

كلية الهندسة تناقش دراسة الخواص الميكانيكية لمادة 
مركبة مع جزيئات نانوية 
 
ناقشت كلية الهندسة الرسالة المقدمة الى كلية الهندسة في جامعة بابل كجزء من متطلبات نيل درجة الماجستير في الهندسة / الهندسة الميكانيكية / تطبيقي  من قبل مهند رمضان حميد خميس و حملت العنوان الموسوم   :
     دراسة الخواص الميكانيكية لمادة مركبة مع جزيئات نانوية
An Investigation for Mechanical Characteristics of Composite Materials with Nano Particles 
وتألفت لجنة المناقشة كل من : 
أ. د .قاسم حسن بدر – كلية الهندسة –جامعة بابل –  رئيسا , أ . م . د . محسن نوري حمزة  – قسم الهندسة  الميكانيكية – الجامعة التكنولوجية  – عضوا , أ. م. د. محمد علي صيهود - كلية الهندسة – جامعة بابل – عضوا, أ . م . د . عصام زهير فاضل - كلية الهندسة – جامعة بابل – عضوا ومشرفا.
  
تهدف هذه الرسالة إلى دراسة تأثير إضافة دقائق الألومينا النانوية (AL2O3) على الخصائص الميكانيكية والديناميكية للمادة الاساس الإيبوكسي والإيبوكسي المقوى بالألياف الكربونية والزجاجية. لهذا الغرض، تم إجراء العديد من الاختبارات العملية والعددية. حضرت المادة المركبة النانوية وذلك بتشتيت دقائق الألومينا النانوية (AL2O3) في المادة الاساس الإيبوكسي وبنسب وزنية مختلفة (1، 2، 3، 4 ?) باستخدام (خلاط الميكانيكي وجهاز التفريغ). وحضرت المواد المركبة الهجينة من خلال تقوية المادة الاساس الإيبوكسي بثلاث طبقات من ألياف الكربون وألياف الزجاج كعدد إجمالي للطبقات باستخدام تقنية القولبة اليدوية. حضرت عينات الاختبار المطلوبة وفقًا لمعايير ASTM D638 وASTM D3039 وASTM D790 وISO 179 وASTM E756.اشتملت الاختبارات الميكانيكية والديناميكية المختلفة على اختبارات الشد، الانحناء، الصدمة، والاهتزاز الحر وذلك لدراسة تأثير إضافة دقائق الالومينا النانوية AL2O3 إلى المادة الاساس الإيبوكسي المقوى بالألياف الكربونية والزجاجية. لغرض تقليل الخطأ التجريبي كرر الاختبار ثلاث مرات لكل عينة وتم الاعتماد على معدل القراءات. تمت دراسة توزيع دقائق الالومينا النانوية AL2O3 داخل المادة الاساس الإيبوكسي باستخدام مجهر المسح الإلكتروني (SEM). يتضمن التحليل العددي استخدام (ANSYS modal analysis) المدمج في برنامج (ANSYS Workbench 2020 R1) لنمذجة اختبار الاهتزاز الحر. تم التحقق من النتائج التي تم الحصول عليها من خلال التحليل العددي مع تلك التي تم الحصول عليها من الاختبارات العملية.أظهرت النتائج أن خواص المواد المركبة النانوية تتأثر بإضافة دقائق الالومينا النانوية AL2O3. زيادة النسبة الوزنية من دقائق الالومينا النانوية AL2O3 يحسن خصائص هذه المواد. أفضل تحسين في الخواص هو بعد إضافة النسبة الوزنية (2?) من دقائق الالومينا النانوية AL2O3. حيث ازدادت مقاومة الشد، معامل الشد، مقاومة الانحناء، معامل الانحناء، مقاومة الصدمة، التردد الطبيعي، ونسبة التخميد بنسبة (38.9?، 41.8?، 23?، 64.5?، 30.66?، 9.3?، 26.01?) على التوالي، مقارنة بـ المادة الاساس الإيبوكسي النقية. ومع ذلك، فإن خصائص المواد النانوية تتناقص تدريجياً مع إضافة المزيد من دقائق الالومينا النانوية AL2O3.تؤدي إضافة دقائق الالومينا النانوية AL2O3 بنسبة وزنية (2?) إلى المادة الاساس الإيبوكسي المقواة بألياف الكربون والزجاج إلى تحسين الخواص الميكانيكية والديناميكية لهذه المواد. أظهرت النتائج أيضًا أن المركب الهجين المكون من تسلسل طبقات (EP + كربون / كربون / كربون + 2? AL2O3) لديه أعلى مقاومة شد، معامل شد، معامل الانحناء، والتردد الطبيعي. في المقابل، فإن المركب الهجين المكون من تسلسل الطبقات (EP + زجاج / زجاج / زجاج + 2? AL2O3) لديه أعلى قوة انحناء، وقوة صدمة، ونسبة التخميد.
  
أظهرت النتائج العملية والعددية التي تم الحصول عليها من اختبار الاهتزاز الحر توافق مقبول مع نسبة خطأ لا تتجاوز عن 7.8?. سلوك الكسر لعينات المادة الاساس الإيبوكسي المملوءة بنسب مختلفة من دقائق الالومينا النانوية AL2O3 كان هشًا. بينما أظهرت نتائج المجهر الالكتروني الماسح (SEM) أن المركبات الهجينة المكونة من المادة الاساس الإيبوكسي المقوى بالألياف الكربونية والزجاجية عدة أنواع من أنماط الفشل مثل كسر الألياف، سحب الألياف، وفصل ما بين المصفوفة والألياف.الاستنتاج الرئيسي لهذه الدراسة يبين أن إضافة جزيئات الالومينا النانوية (AL2O3) إلى الإيبوكسي والمركب الهجين يمكن أن يحسن من خصائصها الميكانيكية والديناميكية.

  ///  وفاء هاشم الحسيني  ///