کتاب مکانیک سازه های مرکب | محسنی شکیب

معرفی کتاب مکانیک سازه های مرکب

مواد مرکب علوم مختلفی را شامل می شود که در انواع سازه های مهندسی از قبیل هواپیما، خودرو، فضا پیما و... در حجم وسیعی مورد استفاده قرار می گیرند. علت کاربرد مواد مرکب در صنایع، به دلیل کارایی مناسب مقاومت به دانسیته و سختی به دانسیته این مواد است؛ بنابراین با توجه به کاربرد این مواد در سازه های مهندسی، کتاب حاضر به جنبه های مختلف مرتبط با این موضوع پرداخته است و موضوع اصلی آن مکانیک مواد مرکب و نحوه آنالیز و طراحی سازه های ساخته شده از این مواد می باشد.

چند لایه های مرکب اصلی ترین موضوع مهندسی مواد مرکب بوده و با انتخاب چیدمان مناسب لایه ها به طراح امکان بهینه سازی سازه را در مقیاس وسیعی می دهد که از این روی این اثر بحث و بررسی این سازه ها را به طور کامل مد نظر قرار داده و با ارائه مطالب کاربردی در اختیار دانشجویان قرار گفته است.

برشی از متن کتاب

الیاف پلیمری جهت دستیابی به الیافی با مقاومت و سختی بالا پایه گذاری شده است و به الیاف آرامید نیز معروف می باشند. معروفترین الیاف پلیمری، الیاف کولار می باشند که در سال 1968 از روش های مصنوعی بدست آمد. دو نوع معروف این الیاف کولار29 و کولار49 می باشند که در مواد مرکب مهندسی کاربرد داشته و در تسمه ها و طناب های کشتی استفاده می گردد. روش تهیه الیاف پلیمری، متفاوت با الیاف دیگر می باشد. الیاف کولار توسط روش اکسترود کردن به همراه پیچش بدست می آید. محلول پلیمری و حلال آن در درجه حرارت بین -50 درجه سانتی گراد و -80 درجه سانتی گراد تا قبل از اکسترود کردن نگهداری می شود.

سپس داخل سیلندری با دیواره های گرم با درجه حرارت 200 درجه سانتی گراد اکسترود می گردد. حلال در این مرحله تبخیر شده و الیاف دور یک استوانه پیچیده می شود. الیاف در این مرحله سختی و مقاومت کمی دارند. بنابراین الیاف تحت یک نیروی کششی قابل ملاحظه قرار میگیرد تا زنجیره های پلیمری در راستای الیاف قرار گیرند. پس از این مرحله، الیاف به سختی و مقاومت مناسبی خواهند رسید. با در نظر گرفتن مقاومت بالا و سختی پایین، سطح زیر منحنی این مواد بسیار زیاد بوده و از این رو جذب انرژی بالایی داشته و در سازه هایی که تحت بار های ضربه ای می باشند، مثل جلیقه های ضد گلوله مورد استفاده قرار می گیرند.

فهرست

فصل اول: مقدمه ای بر مواد مرکب مقدمه مواد مرکب چیست؟ اجزای تشکیل دهنده مواد مرکب رفتار مکانیکی مواد مرکب اصطلاحات اصلی مواد مرکب لایه ای روش های ساخت مواد مرکب لایه ای عمل آوردن مواد مرکب مزیت های مواد مرکب کاربرد های مواد مرکب

فصل دوم: رفتار ماکرومکانیک تک لایه ها مقدمه ارتباط تنش-کرنش مواد در حالات مختلف سختی ها سازگاری ها و ثابت های مهندسی مواد ارتوتروپ محدودیت های ثابت های مهندسی ارتباط کنش-کرنش برای تک لایه با جهت دلخواه تنش ها و کرنش های حرارتی و رطوبتی

فصل سوم: روش های تست مواد مرکب مقدمه محاسبه خصوصیات مکانیکی محاسبه خصوصیات فیزیکی محاسبه مقاومت پس ماند محاسبه انرژی شکست بین لایه ای الزامات سازه های هوایی جهت اخذ مجوز

فصل چهارم: رفتار مکانیکی یک لایه در مقیاس میکرو روش مکانیک مواد جهت محاسبه سختی روش الاستیسیته برای محاسبه سختی روش مکانیک مواد جهت محاسبه مقاومت خلاصه

فصل پنجم: ارتباط کنش-کرنش در چند لایه ها تئوری کلاسیک لایه ای حالت های خاص سختی های چند لایه آنالیز چند لایه ها تحت نیرو های مکانیکی و تأثیرات محیطی تنش های بین لایه ای حل مثال های نمونه

فصل ششم: تئوری های گسیختگی مواد مرکب معیار های گسیختگی مواد ایزوتروپ معیار های گسیختگی لایه ارتوتروپ تحت تنش های دو محوری مقاومت و گسیختگی چند لایه ها حل چند مثال نمونه

فصل هفتم: خمش کمانش و ارتعاش صفحات چند لایه معادلات حاکم بر آنالیز صفحات تغییر مکان صفحات مستطیلی کمانش صفحات مستطیلی ارتعاش آزاد صفحات مستطیلی

فصل هشتم: صفحات ساندویچی معادلات حاکم تغییر شکل صفحات ساندویچی مستطیلی کمانش صفحات ساندویچی مستطیلی ارتعاش آزاد صفحات ساندویچی مستطیلی

فصل نهم: نکات دیگر در مورد رفتار و آنالیز سازه های مرکب مرور فصول 1 تا 8 خستگی حفره ها در چندلایه مکانیک شکست فصل دهم: اتصالات سازه های مرکب مقایسه اتصالات مکانیکی و چسبی اتصالات چسبی اتصالات مکانیکی ملاحظات طراحی فصل یازدهم: مقدمه ای بر طراحی سازه های مرکب طراحی سازه انتخاب مواد انتخاب پیکربندی الزامات طراحی و کنترل معیار های گسیختگی  

مولف: دکتر سید محسن محسنی شکیب انتشارات: دانشگاه جامع امام حسین