research centers


Search results: Found 3

Listing 1 - 3 of 3
Sort by

Article
The Design, Construction and Testing of Unique Operated Hopkinson Split Pressure Bar System
تصميم، بناء وفحص لمنظومة جهاز عمود هوبكنسن المجزأ

Loading...
Loading...
Abstract

This study involves the design and construction of a split Hopkinson pressure bar apparatus as well as an investigation of the effects of high speed impact on two types of composite materials. A unique spring operated striker mechanism is designed and tested, thus introducing a major simplification to SHPB design requirements. Impact testing velocities of up to 25m/s are achieved. Samples results of impact tests on unidirectional glass fiber and unidirectional carbon epoxy are presented with a comparison between them. The effects of strain rate on specimen properties (compressive stress and strain) are determined. A strain rate range of 107-252 /s is achieved using impact speed range of 3.39-9.98 m/s for the unidirectional glass fiber composite. The corresponding ranges for the unidirectional carbon composites were 485-951/s strain rate and 6.68-13.28 m/s impact velocity. The results indicated that the max stress and strain are all increased with increasing the strain rate for both types. The carbon/epoxy showed higher properties compared with the glass/epoxy. The carbon samples sustained higher range of strain rate resulting in higher stresses and strains.

تتضمن الدراسة تصميم وبناء جهاز العمود المجزأ لهوبكنسن بالإضافة الى دراسة تأثير الصدمة بسرعات عالية على نوعين من المواد المركبة. تصميم المنظومة تضمن تصميم فريد لآلية الصدم باستخدام منظومة نابض والتي وفرت تبسيط كبير لمتطلبات هذا الجزء من العمود المجزأ. تم عملياً الحصول على سرعات صدم لحد 25 م/ثا في هذا الجهاز. تم تقديم النتائج لتجارب صدم لعينات احادية الاتجاه من الالياف الزجاجية والألياف الكربونية المركبة مع مقارنة نتائج المجموعتين. تم دراسة تأثير معدل الانفعال على مواصفات المواد والتي تشمل المقاومة و الانفعال.تم الحصول على مدى معدلات انفعال مقدارها 107-252 /ثا باستخدام مدى سرعات صدم 39,3- 98,9 م/ثا للألياف الزجاجية الاحادية الاتجاه. اما للمواد الكربونية الاحادية الاتجاه فقد كان المدى 485-951 /ثا لمعدل الانفعال و 68,6- 28, 13 م/ثا للسرعات. اظهرت النتائج ان القيم القصوى للمقاومة والانفعال ازدادت بزيادة معدل الانفعال لكلا النوعين من الالياف وعند مقارنة نتائج النوعين اظهر الكربون قيم اعلى للمقاومة ،الانفعال و معدل الانفعال.


Article
INVESTIGATION OF TEMPERATURE EFFECT FOR NANOCOMPOSITE MATERIALS SUBJECTED TO HIGH STRAIN RATE IMPACT
التحقق من تأثير درجة الحرارة على مواد نانوية معرضة الى صدم بمعدل أنفعال عالي

Authors: Samira K. Radhi --- Fadhel A. Al-Shukri --- Ali M. Ibraheem
Journal: Journal of Engineering and Sustainable Development مجلة الهندسة والتنمية المستدامة ISSN: 25200917 Year: 2016 Volume: 20 Issue: 4 Pages: 116-131
Publisher: Al-Mustansyriah University الجامعة المستنصرية

Loading...
Loading...
Abstract

The study coversthe dynamic impact response of nanocomposite Alumina and nanocomposite carbon black particlesCB N220/Epoxy at room temperatures and 150 ℃at five velocities (16.58, 18.24, 19.88, 21.54 and 23.2) m/s by using a Hopkinson Split compressive Bar (HSPB).The nanocomposites samples with (2wt. % and 4 wt. %) of (Alumina and CB N220) were prepared without and with (25%) of unidirectional fiber glass. The results indicated that, maximum stress, strain and absorbed energy increased with increasing the strain rate for all types of these samples at room temperature. When increase the temperature to 150 ℃ it noted that the all values of stress, strain, strain rate and absorbed energy decreased with respect the values at room temperature. The determined Johnson-Cook parameters were found as the empirical fitting for data of stress (temperature, strain, and strain rate) with the curves of stress-strain, that are obtained from the compression tests.

تتضمن الدراسة تأثير الحرارة والصدمات بسرعات العالية على نوعين من المواد النانوية المركبة هما مادة الألوميناوالكاربون الأسود مع الأيبوكسي عند درجة حرارة الغرفة وعند ℃ 150 وبأستخدام خمس سرع: ,18.24 ,16.58 ), 19.8821.54, و 23.2 ( م/ثا بأستخدام عمود هوبكنسن للكبس المجزأ . تم تحضير اربعة أنواع من العينات لكل مادة من خلال التحكم بنسبةتركيز المادة النانوية وكذلك اضافة ) 25 %( أو عدم أضافة الألياف الزجاجية )أحادية الأتجاة( وبذلك تكون أنواع العينات هي: 2% , 4%بوجود وعدم وجود الألياف. تم خلط هذه المواد بجهاز التشتت بالموجات فوق الصوتية. بينت النتائج ان اعلى قيم للأجهاد , الأنفعالوالطاقة الممتصة تزداد بزيادة معدل الأنفعال. عند زيادة الحرارة الى ℃ 150 وجد أن قيم كل من الأجهاد, الأنفعال, معدل الأنفعالوالطاقة الممتصة تقل بالنسبة الى قيم درجة حرارة الغرفة. تم حساب متغيرات معادلة جونسون كوك )معادلة تربط بين الأجهاد –والأنفعال ومعدل الأنفعال ودرجة الحرارة( ومن خلالها تم رسم مخطط الأجهاد والأنفعال نظرياً ومقارنته مع النتائج العملية.


Article
Dynamic Behavior of the Hybrid Composite Materials Subjected to Tensile Stresses at High Strain Rate
السلوك الديناميكي للمواد المركبة الهجينة المعرضة لاجهادات شد بمعدلات انفعال عالية

Authors: Samira Kareem Radhi سميرة كريم راضي --- Ammar Fadhil Hussein عمار فاضل حسين
Journal: Journal of Engineering and Sustainable Development مجلة الهندسة والتنمية المستدامة ISSN: 25200917 Year: 2015 Volume: 19 Issue: 1 Pages: 103-121
Publisher: Al-Mustansyriah University الجامعة المستنصرية

Loading...
Loading...
Abstract

This study aims to the design and manufacture of a split Hopkinson tension bar apparatus. The dynamic tensile behavior of hybrid composite materials at high strain rates is investigated. The most important characteristic of split Hopkinson apparatus is a (gun system) responsible of dynamic tension process depending on a spring system in its operation. Two groups of materials were tested at different strain rates; first group is woven fiber glass/ epoxy composite, woven carbon fiber/ epoxy composite and hybrid woven glass/ woven carbon epoxy laminates. The experimental results for the first group showed that the values of maximum stress, specific absorbed energy and kinetic energy increased approximately 12.4 %, 11% and 10% respectively for woven fiber glass/ epoxy composite when it’s hybridized with woven carbon fiber/ epoxy composite. In the second group using woven jute fiber as a natural material which have low cost and is environmental friendly, when these materials are hybridized with glass fibers and carbon fibers resulted in improves of the tensile properties. When woven jute fiber hybridized with glass fibers the value of maximum stress, absorbed energy and kinetic energy increase by approximately 38.33%, 38% and 55 % respectively. On the other hand hybridization of woven jute fibers with woven carbon fibers lead to increase in the values of maximum stress, absorbed energy and kinetic energy approximately 43%, 44% and 68% respectively. Based on experimental results the modulus of elasticity is increased with increasing the strain rates. The first group yielded higher properties than the second group. Also the effect of stacking sequence on tensile test has been investigated experimentally. Static tensile test carried out for comparison of dynamic test results and assessment of these results analytically by using Johnson-Cook constitutive model.

هذه الدراسة تهدف الى تصميم وتصنيع جهاز عمود هوبكنسون المجزء لقياس الشد الديناميكي و التحقق من سلوك الشد الديناميكي للمواد المركبة الهجينة ولمعدلات انفعال عالية. اهم ما يميز جهاز عمود هوبكنسون المجزء هو (منظومة الاطلاق) المسؤولة عن عملية احداث الشد الديناميكي لانها تعتمد في عملها على منظومة النابض. تم اختبار مجموعتين من المواد وبمعدلات انفعال مختلفة, تضمنت المجموعة الاولى الياف زجاجية محاكة, الياف كاربونية محاكة و مادة مركبة هجينة من الالياف الزجاجية المحاكة والالياف الكاربونية المحاكة. اظهرت نتائج اختبارات المجموعة الاولى ان قيم كل من الاجهاد الاعظم, طاقة الامتصاص النوعية والطاقة الحركية تزداد تقريبا بنسب٤, ١٢ %, ١١% و ١٠% على التوالي للالياف الزجاجية عندما تهجن مع الالياف الكاربونية. في المجموعة الثانية تم استخدام الياف الجوت المحاكة كمادة طبيعية ذات كلفة واطئة وصديقة للبيئة, عندما تهجن هذه المادة مع الالياف الزجاجية المحاكة والياف الكاربون المحاكة يؤدي الى تحسن بخواص الشد. تزداد قيم كل من الاجهاد الاعظم, طاقة الامتصاص النوعية والطاقة الحركية تقريبا بنسب ٣٣,٣٨ %,٣٨% و ٥٥% على التوالي عندما يتم تهجين الياف الجوت المحاكة مع الالياف الزجاجية, من ناحية اخرى تهجين الياف الجوت المحاكة مع الياف الكاربون المحاكة يقود الى زيادة في قيم الاجهاد الاعظم, طاقة الامتصاص النوعية, الطاقة الحركية تقريبا بنسب ٤٣%, ٤٤% و ٦٨% على التوالي. استنادا الى نتائج الاختبارات لوحظ بان معامل المرونة يزداد بازدياد معدلات الانفعال, المجموعة الاولى لها مواصفات اعلى من المجموعة الثانية, كذلك تم التحقق عمليا من دراسة تأثير تسلسل الطبقات على الشد. تم اجراء اختبار الشد الستاتيكي لغرض مقارنته مع نتائج اختبار الداينمك و تقييم النتائج تحليليا باستخدام نموذج جونسون كوك

Listing 1 - 3 of 3
Sort by
Narrow your search

Resource type

article (3)


Language

Arabic and English (2)

English (1)


Year
From To Submit

2016 (1)

2015 (2)