به گزارش گروه دانشگاه خبرگزاری دانشجو به نقل از روابط عمومی دانشگاه صنعتی امیركبیر، محمّدامین رحیمی نیا دانش آموخته دكترای دانشكده مهندسی نساجی-دانشگاه صنعتی امیركبیر و مجری طرح «تحلیل تجربی و نظری كامپوزیت تقویت شده با بافتار لوله ای شكل اصلاح شده در راستای محیطی» گفت: بافتار لوله ای جزء یكی از رایج ترین بافت ها در صنعت نساجی است كه دارای كاربرد های فراوانی است.

وی افزود: بافتار برید لوله ای دارای قابلیت بالایی در راستای طولی بوده ولی با ضعف عدم ثبات ابعادی در راستای محیطی روبرو است. از آن جایی كه استفاده از این بافتار در كامپوزیت های لوله ای بسیار رایج است، این ضعف بافتار نیز به ساختار كامپوزیتی لوله ای هم منتقل می شود.

به گفته وی، در این پژوهش در ابتدا امكان پذیری تولید بافتار لوله ای اصلاح شده با بافتار كمكی در راستای محیطی كه بتواند نیرو های محوری و حلقوی را به عنوان جزء تقویت كننده در كامپوزیت لوله ای تحمل كند، مورد بررسی قرار گرفت. در ادامه برای تحلیل تجربی و نظری ساختار هندسی بافتار اصلاح شده در مقایسه با بافتار پایه، هر دو بافتار توسط نرم افزار طراحی شبیه سازی شدند.

رحیمی نیا گفت: جهت یكسان سازی متغیر های فرعی و یافتن نتیجه های دقیق از داده ها، نمونه های شبكه ای بافتار ها توسط چاپگر سه بعدی با استفاده از الگو های تهیه شده توسط نرم افزار طراحی، ساخته شدند. دسته ی دیگر از نمونه های چاپ شده پس از آغشته سازی با رزین، تبدیل به كامپوزیت شدند.

این محقق خاطر نشان كرد: آزمایش های مكانیكی برای بررسی استحكام فشاری محیطی، محاسبه ی مدول الاستیسیته حلقوی و انرژی كرنشی بر روی نمونه های شبكه ای چاپ شده و كامپوزیت های حاصل از آن ها انجام گرفتند. در ادامه با انتقال الگو های طراحی شده به نرم افزار تحلیلی، خصوصیت های مكانیكی بیان شده مورد تجزیه وتحلیل نظری قرار گرفتند. در نهایت نتیجه های شبیه سازی و آزمایش های تجربی مقایسه شدند كه مطابقت خوبی بین آن ها مشاهده شد.

در بررسی های كمی مشخص شد كه با اصلاح انجام گرفته در ساختمان بافتار شبكه ای چاپ شده پایه، مدول الاستیسیته در بافتار لوله ای اصلاح شده 120 برابر نسبت به بافتار پایه و در كامپوزیت های تقویت شده با بافتارها، مدول الاستیسیته در بافتار لوله ای اصلاح شده 3.5 برابر نسبت به بافتار پایه افزایش یافته است.

رحیمی نیا بیان كرد كه انرژی كرنشی كل ساختار ها در محدوده ی 0.005 تا 0.020 مگاپاسكال قرار داشت و میزان انرژی كرنشی در بافتار چاپ شده ی لوله ای اصلاح شده 2 برابر بافتار پایه بود.

وی با اشاره به كاربرد این طرح گفت: با توجه با این كه كار رساله در قسمت های مختلف به روش های متفاوت انجام گرفت، خروجی های این رساله می تواند در صنایع نساجی، صنایع كامپوزیتی و مصارف پزشكی مورد استفاده قرار گیرد.
رحیمی نیا خاطر نشان كرد: بررسی های تكمیلی بر روی بافتار ها با استفاده از آزمایش های مكانیكی دیگر و پیگیری تأمین هزینه برای ساخت دستگاه تولیدكننده ی بافتار برید لوله ای عرضی در حال انجام است.

وی با اشاره به ویژگی های طرح گفت: چندبعدی بودن این كار از مهمترین ویژگی های این طرح است. چاپ سه بعدی نمونه بافتار های نساجی، تجزیه وتحلیل تجربی و نظری خصوصیت های مكانیكی بافتار ها و كامپوزیت های تقویت شده با آن ها از برجسته ترین ویژگی های این كار تحقیقاتی است.

وی با بیان اینكه انجام تحقیق با این شیوه و روش تا كنون در داخل و خارج انجام نگرفته است، گفت: در این تحقیق بر روی ساختمان بافتار ها كار شد و در تحلیل ساختار های چاپ شده نتیجه های خوبی مشابه به بافتار های نساجی دیده شد.

وی گفت: نتیجه ی جانبی به دست آمده از به كارگیری این روش این است كه چنانچه فردی بافتار جدیدی را طراحی كرد، در ابتدا می تواند با استفاده از ساختار های چاپ شده، آن را از نقطه نظر های امكان پذیری ساخت و خصوصیت های مكانیكی بررسی كند، سپس به طراحی ماشینی برای تولید آن بافتار بپردازد. این امر باعث كاهش هزینه ها در تحقیق و سرعت بخشیدن به كار ها خواهد شد.

وی گفت: خرید یك دستگاه چاپگر سه بعدی، فیلامنت های تغذیه كننده به آن و رزین پلی یورتان برای تولید كامپوزیت ها، هزینه های صورت گرفته در این طرح بود.

دانش آموخته دانشگاه صنعتی امیركبیر با اشاره به كاربرد های پروژه گفت: از جمله كاربرد های این طرح می توان به طراحی و تولید بافتار های پیچیده به عنوان روكش های محافظتی، تقویت كننده های كامپوزیت ها و پروتز های پزشكی اشاره كرد.

گفتنی است، استاد راهنمای این پروژه مسعود لطیفی و استاد مشاور مجتبی صدیقی از اعضای هیات علمی دانشگاه صنعتی امیركبیر بوده اند.