عنوان پایان‌نامه
طراحی و ساخت فیکسچر تست برشی درون لایه ای کامپوزیتی و پیاده سازی اصول DFMA در ارتقاء فیکسچر
- رشته تحصیلی
- مهندسی مکانیک- ساخت و تولید
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی پردیس 2 فنی شماره ثبت: 2712;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 64397
- تاریخ دفاع
- ۱۹ شهریور ۱۳۹۳
- استاد راهنما
- محمد رضا وزیری سرشک, علیرضا آرائی
- دانشجو
- احمدرضا فرخی
- چکیده
- در این پایان نامه ابتدا ساخت فیکسچر تست برشی طرح اولیه مطابق با استاندارد ASTM D-5379 انجام شده است. این فیکسچر جهت اتصال نمونه کامپوزیتی به دستگاه فشار و انجام تست برش درون لایه ای و تعیین خواص مکانیکی کامپوزیتها کاربرد دارد. پس از انجام تست بر روی ماده کامپوزیت چوب، ماده کامپوزیت الیاف کربنی - فوم به روش دستی لایه گذاری شد، سپس توسط دستگاه تست فشار مورد ارزیابی قرار گرفته شد. با توجه به اشکالات موجود دراین فیکسچر که در حین انجام تست مشاهده شد 7 اصلاح اساسی در ساختار فیکسچر صورت پذیرفت. از جمله می توان به تغییر در تعداد قطعات فیکسچر اشاره کرد، که با توجه به اصول مونتاژ تعداد قطعات فیکسچر از 35 قطعه به 27 قطعه کاهش یافت و به مقدار 11% راندمان مونتاژ افزایش یافت. دیگر اصلاحات در دستور کار قرار گرفت که در ادامه با مدل سازی طرح جدید با توجه به اصلاحات صورت گرفته شده، توسط نرم افزار، انجام شد و فرآیند ساخت فیکسچر طرح جدید به طور کامل تشریح شد. در مورد اهمیت چنین اصلاحاتی باید به لزوم متمرکز کردن نیروی برشی در ناحیه تعیین شده ی برشی در نمونه تست اشاره کرد که این موضوع از یک سو سبب افزایش دقت مقادیر اندازه گیری شده و از سوی دیگر افزایش تکرارپذیری آزمایش را موجب می شود. پیش بینی شد که با کاهش تعداد قطعات و منسجم¬تر شدن فیکسچر، و دیگر اصلاحات انجام شده میزان تمرکز نیروی برشی در ناحیه¬ی برش و دقت تست، افزایش یابد. که پس از انجام تست توسط فیکسچر تست برشی طرح جدید و مقایسه انجام شده با نتایج حاصل شده از قبل، با استفاده از روابط مقدار میانگین انحراف معیار مطابق با استاندارد ASTM E-691 مورد ارزیابی قرار گرفته شد. که به میزان قابل توجهی انحراف معیار کاهش پیدا کرد که این حاکی از افزایش دقت تست می باشد. بعلاوه نوسان در نمودار حاصل از آزمایش با فیکسچر طرح جدید بسیار کاهش یافت. بدین ترتیب دو قابلیت تکرار پذیری و تولید پذیری در فیکسچر تست برشی طرح جدید بهبود یافت. واژه‌های کلیدی: فیکسچر تست برشی یوسیپسکیو، مود دوم (برشی)، کامپوزیت الیاف کربنی- فوم، راندمان مونتاژ، انحراف معیار
- Abstract
- First of all, in this thesis fabrication of first design of shear test fixture according to the standard ASTM D-5379 has been done. This fixtures application is to make a connection between composite specimen and pressure machine and doing inter layer shear test and determining mechanical properties of composites. After testing of wood composite material the test was applied to carbon fiber composite-foam material which was fabricated by the method of hand layup. With respect to problems of this fixture observed in the test, seven fundamental modifications in the structure of fixture were done. For example the number of fixture parts was from 35 parts to 27 parts and efficiency was increased to 11% based on DFMA of number of fixture parts. Then other modifications followed by new design modeling with respect to new modifications by software and the process of fabrication of new design fixture was fully explained. About the importance of these modifications, the essentially of focusing fixture force in the shear zone of test specimen should be mentioned which causes an increase of accuracy measurements and repeatability it was predicted that with reducing of parts number and fixture integration and other modifications, the focus of shear force in the focus of shear force in the shear zone and test accuracy would be increased, which was evaluated after testing with new design shear test fixture and compering with previous results by equations of mean standard deviations according to ASTM E-691 standard deviation was significantly reduced which shows increase in the accuracy of test. Furthermore the resonance in the expriment diagram of new designed fixture was significantly decreased. Thus the repeatability and reproduceability of new design shear test fixture were modified. Keywords: Iosipescu shear test fixture, Shear failure mode, Carbon fiber composite-foam, Efficiency of assembly, Standard deviation
