دانلود پروژه بررسی و مقایسه روشهای تحلیلی وتجربی ضربه عرضی برروی صفحات کامپوزیت

بررسی و مقایسه روشهای تحلیلی وتجربی ضربه عرضی برروی صفحات کامپوزیتی

ورق کامپوزیت لایه‌ای

ماده کامپوزیت لایه‌ای در بررسی و مقایسه روشهای تحلیلی وتجربی ضربه عرضی برروی صفحات کامپوزیتی ، شامل لایه‌هایی از حداقل دو ماده متفاوت است که توسط باندهایی به هم متصل شده‌اند. نتیجه روی هم قرار گرفتن لایه‌ها به منظور ترکیب بهترین خواص تک تک آنها برای ایجاد ماده جدیدی است یا موارد استفاده بیشتر. خواصی که توسط روی هم چیدن لایه‌ها تقویت می‌شوند عبارتند از: استحکام ـ سفتی وزن کم، مقاومت در برابر ضربه و غیره. لایه‌ها می‌توانند غیر ایزوتروپ باشند. و نیز لایه‌ها را می‌توان به نحوی انتخاب نمود که سفتی و مقاومت موردنیاز در طراحی یک سازه حاصل شود. ماده کامپوزیت تقویت شده با الیافی  (Fiber-reinforcel composit ) material))  که مختصراً (FRCM) نامیده می‌شود، شامل الیاف‌هایی در یک ماتریس می‌باشد.

اگر الیاف‌ها در یک راستای خاص قرار گیرند، ماده غیر ایزوتروپ خواهد بود، یک ورق کامپوزیت لایه‌ای شامل لایه‌هایی از FRCM است که در هر لایه، الیاف‌ها در راستایی متفاوت از راستای الیافها در سایر لایه‌ها چیده شده‌اند. این نوع کامپوزیت‌های لایه‌ای می‌توانند به نحوی طراحی شوند تا از نسبت‌های مقاومت به وزن و سختی به وزن بالایی برخوردار باشند. و نیز طراحی می‌تواند به گونه‌ای باشد که ورق لایه‌ای دارای جهات برتری از مقاومت و سختی تقویت شده باشد. و به این دلایل FRCM، جایگزین مناسبی است به جای مواد سفتی نظیر انواع فلزات در خیلی از کاربردها مانند صنایع‌ هوایی ،خودروسازی و تجهیزات ورزشی.

ضربه به ورق‌های کامپوزیت لایه‌ای

در بعضی کاربردها، ورق‌های لایه‌ای ساخته شده از FRCM، تحت بار ضربه قرار می‌گیرند. به عنوان مثال لبه جلویی بال هواپیما یا پره یک موتور جت ممکن است به یک شیء خارجی مانند سنگ یا پرنده برخورد نماید. بار ضربه می‌تواند حتی در حین ساخت و یا تعمیر نیز پیش آید و نیروی ضربه به این مواد باعث بوجود آمدن خرابی‌های داخلی که با چشم غیرمسلح قابل رؤیت نیست شود که این امر در نهایت باعث تضعیف مقاومت و پایداری سازه خواهد شد. بنابراین مقاومت ورق‌های لایه‌ای در برابر ضربه باید شناخته شده باشد تا بتوان ورق‌هایی طراحی کرد که مناسب برای عملکرد مطمئن و امن در برابر ضربه باشند. دینامیک ضربه، شامل حرکت جسم ضربه زننده، ماده هدف و نیروی حاصل از ضربه بین این دو، می‌تواند به وسیله مدل‌های گوناگون و با روش‌های متفاوت بررسی شود.

مروری بر بررسی‌های انجام شده روی ضربه به ورق‌های کامپوزیتی

Hertz نشان داده که با فشار استاتیکی دو جسم کروی شکل ایزوتروپ بر روی هم، تماس بر روی یک ناحیه دایره‌ای شکل صورت می‌گیرد به نحوی که توزیع فشار نرمال در این منطقه تماس به صورت توزیع هرتزین می‌باشد [۱]. ‌[۱] Timoshenko روابطی بین شعاع دایره تماس، فرورفتگی و نیروی نرمال را ارائه نمود که در آن ارتباط بین نیرو و فرورفتگی به صورت یک رابطة غیرخطی محاسبه شده که به قانون تماس هرتز موسوم است. Timoshenko همچنین برخورد دو گلوله به هم را مورد بررسی قرار داده است.

دانلود پروژه بهینه سازی مصرف انرژی در منازل و طراحی سیستم های انتقال حرارت مناسب

بهینه سازی مصرف انرژی در منازل و طراحی سیستم های انتقال حرارت مناسب برای آنها

مقدمه

پروژه حاضر (بهینه سازی مصرف انرژی در منازل و طراحی سیستم های انتقال حرارت مناسب برای آنها) یک پروژه دانشجویی در زمینه بهینه سازی مصرف انرژی در منازل و طراحی سیستم های انتقال حرارت مناسب برای آنها می باشد که در این راستا محاسبه بار گرمایی و سرمایی ساختمان علوم انسانی واقع در دانشگاه آزاد اسلامی – واحد گچساران به عنوان پایان نامه دوره کارشناسی مهندسی شیمی با استاد جناب آقای مهندس پوران فر ارائه گردیده است . حرکت بهینه سازی مصرف انرژی که از اوایل دهه ۱۹۷۰ میلادی در دنیا آغاز گردید . همواره شامل سه موضوع انرژی ، اقتصاد و محیط زیست به عنوان ارکان اصلی بوده است ، کشورهای صنعتی در ازای این حرکت سودهای قابل توجهی عاید اقتصاد کشود خود نموده اند و در واقع امروزه کشورهای صنعتی به مدیریت مصرف انرژی به عنوان یک منبع جدید انرژی می نگرند .

آماروارقام مصرف انرژی دردهه گذشته در کشورهای صنعتی نشان می دهد که با وجود کاهش رشد مصرف انرژی ، تولید ناخالص ملی آنها افزایش پیدا کرده و هر روز از شدت مصرف انرژی آنها کاسته شده است . در حالیکه کشور ما عکس این مطلب اتفاق افتاده است .   مسأله انرژی در کشور ما سالها مورد توجه درخور نبوده و یارانه های آشکار و پنهان دولتی همواره مردم را از توجه واقعی به ارزش انرژی در اشکال مختلفش باز می داشته است . در سالهای اخیر به دلایل گوناگون لزوم محاسبه میزان مصرف صرفه جویی انرژی به عنوان یک ضرورت قطعی و چاره ناپذیر ، پدیدار گشته است . بخش ساختمان انرژی کشور ، بیش از یک سوم انرژی مصرفی کشور را به خود اختصاص می داده که به نظر می رسد ارزش آن به قیمت جهانی سالیانه بالغ بر ۶ میلیارد دلار گردد .

با بررسی الگوی مصرف انرژی در بخش های مختلف مصرف کننده در کشور و مقایسه آن با کشورهای در حال توسعه ، مشاهده می شود که در کشور ما بخش خانگی و تجاری با مصرف بیش از ۴۰ درصد از انرژی نسبت به صنعت که فقط ۲۷ درصد مصرف انرژی متعلق به آن است ، بیشترین سهم را به خود اختصاص داده که این موضوع نشان دهنده الگوی نامناسب مصرف انرژی است . به علت این مشکل فرهنگی که قدر انرژی کمتر دانسته شده است ، اکثر قریب به اتفاق ساختمان های کشور فاقد ضوابط فنی شناخته شده برای جلوگیری از به هدر رفتن انرژی سرمایی یا گرمایی می باشد .

محاسبه بار سرمایشی ساختمان در فصل تابستان‌

در فصل تابستان ، به دلیل گرمتر بودن هوای بیرون ساختمان ، جهت انتقال حرارت از بیرون به داخل می باشد. بار سرمایشی در واقع نشان دهنده مقدار انرژی لازم برای خنک کردن ساختمان تا دمای مطلوب می باشد. محاسبات بار سرمایشی براساس موارد زیر صورت می گیرد :

انتقال حرارت از طریق دیوارها و درب ها

انتقال حرارت از طریق شیشه ها

انتقال حرارت به وسیله هوای ورودی

حرارت ایجاد شده به وسیله افراد

که با محاسبه بارهای حاصله،می توان نوع و اندازه دستگاههای خنک کننده را تعیین کرد.

دانلود پروژه ساخت نانوذرات فریت به روش همرسوبی

ساخت نانوذرات فریت به روش همرسوبی

هدف از این پایان نامه ساخت نانو ذرات فریت نیکل- روی به روش همرسوبی می باشد. روش همرسوبی روشی مناسب و با صرفه و به نسبتاً سریع برای تولید نانوذراتی مانند فریت نیکل- روی می باشد. برای ساخت این نانو ذرات از روش همرسوبی شیمیایی استفاده شد. ماده بدست آمده را در دمای حدود ۶۰۰ درجه سانتیگراد به مدت۲ ساعت حرارت داده شده و برای نمونه های بدست آمده براساس تغییر نسبت مولی و سرعت چرخش دستگاه همزن و مدت حرارت دهی‘ توسط پراش اشعهX ‘ تصاویر SEM و TEMمقایسه گردید. اندازه نانوذرات حدود ۱۴ نانومتر قبل از حرارت دهی و ۱۰ نانومتر بعد از حرارت دهی برآورد شدند. کوچکترین اندازه در نسبت مولی یک به یک و دمای ۶۰۰ درجه سانتیگراد و سرعت چرخش همزن به میزان ۵۰۰۰ دور در دقیقه بدست آمده است.
فصل اول: فن آوری نانو
مقدمه

یک نانومتر یک میلیاردم متر (m 9-10) است. این مقدار حدوداً چهار برابر قطر یک اتم هیدروژن است. مکعبی با ابعاد۵/۲ نانومتر ممکن است حدود ۱۰۰۰ اتم را شامل شود. کوچکترین مدار های تجمعی امروزی با ابعادی در حدود ۲۵۰ نانومتر در هر لایه به ارتفاع یک اتم ، حدود یک میلیون اتم را در بردارند. در مقایسه یک جسم نانومتری با اندازه‌ای حدود ۱۰ نانومتر، هزار برابرکوچکتر از قطر یک موی انسان است و قطر هر گلبول قرمز خون nm7000 و قطر هر مولکول آب برابر با nm3/0 است. اهمیت مقیاس نانو در این است که در این مقیاس، مواد خواص کاملاً متفاوتی از خود نشان می دهند. دو دلیل عمده برای متمایز شدن خواص مواد در مقیاس نانو وجود دارد، اول افزایش قابل توجه سطح واحد جرم مواد است این ویژگی باعث بهبود استحکام، خواص الکتریکی و افزایش واکنش پذیری مواد می گردد.
تعریف نانو تکنولوژی

نانو تکنولوژی محدوده ای از تکنولوژی است که در این محدوده انسان می تواند انواع ترکیبات، آلیاژها، وسایل و ابزارها به طور کلی، سیستم ها و سازه های گوناگون را در مقیاس اتمی و مولکولی و در ابعاد نانومتری (یک میلیاردم متر) طراحی کرده و به مرحله ساخت برساند. روش ساخت در اکثر موارد، بصورت جابجا نمودن اتم ها و مولکل ها و قرار دادن آنها در موقعیت های مناسب می باشد. همچنین می توان نانو تکنولوژی را بر اساس اجزا تشکیل دهنده این نامگذاری، یعنی (نانو) و (تکنولوژی)، تعریف نمود. تکنولوژی در کل به معنی ساخت ابزارهای کاربردی با استفاده از قوانین علمی می باشد؛ همانطور که گفته شد، یک نانومتر به معنی یک میلیاردم متر است.
درباره نانو تکنولوزی بیشتر بدانیم

نانوتکنولوژی یکی از جدیدترین و مدرن ترین علومی است که امروزه در جهان مطرح است. عمر این فناوری چیزی کمتر از ۱۰ سال است، ولی محققان پیش بینی می کنند ظرف ۵ سال آینده تحولات بسیار عظیمی در این زمینه صورت خواهد گرفت. دکتر سامر می گوید: ((نانوتکنولوژی یکی از فناوری هایی است که نسبت به سال های ابتدایی تحقیقات صنعتی و دانشگاهی آن در مقایسه با سایر علوم بسیار بسیار سریعتر دستخوش تغییرات و پیشرفت های فراوان شده است.)) …

دانلود پروژه مدلسازی و آنالیز خواص مکانیکی نانولوله های کربنی

مدلسازی و آنالیز خواص مکانیکی نانولوله های کربنی

از آنجائیکه شرکت های بزرگ در رشته نانو فناوری  مشغول فعالیت هستند و رقابت بر سر عرصه محصولات جدید شدید است و در بازار رقابت، قیمت تمام شده محصول، یک عامل عمده در موفقیت آن به شمار می رود، لذا ارائه یک مدل مناسب که رفتار نانولوله های کربن را با دقت قابل قبولی نشان دهد و همچنین استفاده از آن توجیه اقتصادی داشته باشد نیز یک عامل بسیار مهم است. به طور کلی دو دیدگاه برای بررسی رفتار نانولوله های کربنی وجود دارد، دیدگاه دینامیک مولکولی و  محیط پیوسته.

دینامیک مولکولی با وجود دقت بالا، هزینه های بالای محاسباتی داشته و محدود به مدل های کوچک می باشد. لذا مدل های دیگری که حجم محاسباتی کمتر و توانایی شبیه سازی سیستمهای بزرگتر را با دقت مناسب داشته باشند  بیشتر توسعه یافته اند. پیش از این بر اساس تحلیل های دینامیک مولکولی و اندرکنش های بین اتم ها، مدلهای محیط پیوسته، نظیر مدلهای خرپایی، مدلهای فنری، قاب فضایی، بمنظور مدلسازی نانولوله ها، معرفی شده اند. این مدلها، بدلیل فرضیاتی که برای ساده سازی در استفاده از آنها لحاظ شده اند، قادر نیستند رفتار شبکه کربنی در نانولوله های کربنی را بطور کامل پوشش دهند.

در این پایان نامه از ثوابت میدان نیرویی بین اتمها و انرژی کرنشی و پتانسیل های موجود برای شبیه سازی رفتار نیرو های بین اتمی استفاده شده و به بررسی و آنالیز رفتار نانولوله های کربنی از چند دیدگاه  مختلف می پردازیم، و مدل های تدوین شده را به شرح زیر ارائه می نمائیم:

مدل انرژی- معادل

مدل اجزاء محدود بوسیله نرم افزار ANSYS

مدل اجزاء محدود بوسیله کد عددی تدوین شده توسط نرم افزار MATLAB

مدل های تدوین شده به منظور بررسی خصوصیات مکانیکی نانولوله کربنی تک دیواره بکار گرفته شده است. در روش انرژی- معادل، انرژی پتانسیل کل مجموعه و همچنین انرژی کرنشی نانو لوله کربنی تک دیواره بکار گرفته می شود. خصوصیات صفحه ای الاستیک برای نانو لوله های کربنی تک دیواره برای هر دو حالت صندلی راحتی و زیگزاگ  در جهت های محوری و محیطی بدست آمده است. در  مدل اجزاء محدود بوسیله نرم افزار ANSYS ، به منظور انجام محاسبات عددی،  نانو لوله کربنی با یک مدل ساختاری معادل جایگزین می شود. در  مدل اجزاء محدود سوم، کد عددی توسط نرم افزار MATLAB تدوین شده که از روش اجزاء محدود برای محاسبه ماتریس سختی برای یک حلقه شش ضلعی کربن، و تعمیم و روی هم گذاری آن برای محاسبه ماتریس سختی کل صفحه گرافیتی، استفاده شده است.