research centers


Search results: Found 10

Listing 1 - 10 of 10
Sort by

Article
CURVATURE DUCTILITYOF REINFORCED CONCRETE COLUMN SECTIONS UNDER DIFFERENT STRAIN RATES
مطيلية التقوس لمقاطع الأعمدة الخرسانية المسلحة تحت تأثير نسب قيم زمنية مختلفة للانفعال

Loading...
Loading...
Abstract

This paper presents theoretical parametric study of the curvature ductility capacity for reinforced concrete column sections. The study considers the behavior of concrete and reinforcing steel under different strain rates. A computer program has been written to compute the curvature ductility taking into account the spalling in concrete cover. Strain rate sensitive constitutive models of steel and concrete were used for predicting the moment-curvature relationship of reinforced concrete columns at different rate of straining. The study parameters are the yield strength of main reinforcement, yield strength of transverse reinforcement, compressive strength of concrete, spacing of ties and the axial load. The results indicated that higher strain rates improve both the curvature ductility and the moment capacity of reinforced concrete column sections.

قدم هذا البحث دراسة نظريه لقابلية مطيلية التقوس لمقاطع الأعمدة الخرسانية المسلحة. تم في هذه الدراسة الأخذ بنظر الاعتبار تصرف كل من الخرسانة وفولاذ التسليح تحت تأثير نسب قيم زمنية مختلفة للانفعال. لحساب مطيلية التقوس تم كتابة برنامج كومبيوتر واخذ بنظر الاعتبار الانفصال الحاصل في غطاء الكونكريت. لقد تم استعمال مخططات متحسسة للمعدل الزمني للانفعال لكل من الفولاذ والخرسانة وذلك لتوقع علاقة العزم مع التقوس لمقاطع الأعمدة. المتغيرات التي استخدمت في هذه الدراسة هي مقاومة الخضوع لفولاذ التسليح الرئيسي، مقاومة الخضوع لفولاذ التسليح الثانوي، مقاومة الانضغاط للكونكريت، مسافات روابط الأعمدة، و القوة المحورية. النتائج المستحصلة من الدراسة أشارت إلى أن زيادة المعدلات الزمنية للانفعال تحسن من المقاومة و قابلية العزم لمقاطع أعمدة الكونكريت المسلح.


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
Effect of Strain Rate on Tensile Fracture Behaviour of Viscoelastic Matrix (EPOXY) and Fiber Reinforced Composites
تأثير معدل الانفعال على معامل الكسر للمواد المركبة من مواد مرنة لزجة( ايبوكسي ) وألياف رابطة

Loading...
Loading...
Abstract

Viscoelasticity, as its name implies, is a generalization of elasticity and viscosity. Many industrial applications use viscoelastic matrix with reinforcement fiber to obtained better properties. Tensile testing of matrix and one types of fabric polyamide composites was performed at various loading rates ranging from (8.16* 10-5 to 11.66 * 10-5 m/sec) using a servohydraulic testing apparatus. The kind of reinforcement, random glass fiber (RGF), and the kind of matrix, epoxy (E) are used shown that the linear strain (،ـ 0.5) for the three parameter model gives a good agreement with experimental results. The results showed that both tensile strength and failure strain of these matrices and composites tend to decrease with increase of strain rate. The experimental results were comparison with numerical results by using ANSYS 5.4 program for simple study case has shown some agreement. Fracture regions of the tested specimens were also observed to study micro mechanisms of tensile failure.

المادة التي يتضمن تكوينها مادتين إحداهما مرنة والأخرى لزجة يطلق عليها مصطلح المواد المرنة اللزجة. يستعمل في العديد من التطبيقات الصناعية ألياف التقوية مع المواد المرنة اللزجة للحصول على أفضل الخواص. لقد تم أجراء دراسة عملية استخدام فيها جهاز اختبار الشد الهيدروليكي أولا للمادة الرابطة والمتمثلة بالمادة المرنة اللزجة ( ايبوكسي) وثانيا للمادة المتراكبة والتي استخدم فيها نفس المادة الرابطة. الألياف المستخدمة هي الألياف العشوائية الزجاجية وتم الاختبار عند نسب تحيل مختلفة يتراوح من( 8.16 * 10 -5 م/ثانية) إلى( 11.66 * 10 -5 م/ثانية). بينت النتائج إن هناك تقارب ملحوظ بين النتائج العملية و البرنامج المتطور والمتمثل بالنموذج ذو المعاملات الثلاثة وخصوصا في حالة كون الانفعالات الخطية التي اقل من ( 0.5 ).وتبين النتائج إن معامل المرونة للمواد المرنة اللزجة والمواد المتراكبة متزايد بزيادة كلا من معدل الانفعال والزمن. كما تمت مقارنة النتائج العملية مع النتائج العددية باستخدام برنامج(ANSYS 5.4 ) لبعض الحالات البسيطة والتي أعطت توافق كبير.مناطق كسر النماذج المُجرّبةِ لوحظتْ أيضاً لدِراسَة الآلياتِ الدقيقةِ فيْ الفشلِ أثناء اختبار الشدِّ.


Article
Curvature Ductilityof Reinforced Concrete Beam Sections Stiffened With Steel Plates

Authors: Teghreed H. Ibrahim --- Raad K. Al Azzawi --- Thamir K. Al-Azzawi
Journal: Journal of Engineering مجلة الهندسة ISSN: 17264073 25203339 Year: 2007 Volume: 13 Issue: 1 Pages: 1153-1166
Publisher: Baghdad University جامعة بغداد

Loading...
Loading...
Abstract

This paper presents theoretical parametric study of the curvature ductility capacity for reinforced concrete beam sections stiffened with steel plates. The study considers the behavior of concrete and reinforcing steel under different strain rates. A computer program has been written to compute the curvature ductility taking into account the spalling in concrete cover. Strain rate sensitive constitutive models of steel and concrete were used for predicting the moment-curvature relationship of reinforced concrete beams at different rate of straining. The study parameters are the yield strength of main reinforcement, yield strength of transverse reinforcement, compressive strength of concrete, spacing of stirrups and steel plate thickness. The results indicated that higher strain rates improve both the curvature ductility and the moment capacity of reinforced concrete beam sections. Moreover the section curvature ductility increases as the thickness of the stiffening plates decreases.

قدم هذا البحث دراسة نظريه لقابلية مطيلية التقوس لمقاطع الاعتاب الخرسانية المسلحه والمقواة بالصفائح الحديدية. تم في هذه الدراسه الأخذ بنظر الأعتبار تصرف كل من الخرسانة وفولاذ التسليح تحت تأثير نسب قيم زمنية مختلفة للأنفعال. لحساب مطيلية التقوس تم كتابة برنامج كومبيوتر واخذ بنظر الأعتبار الانفصال الحاصل في غطاء الكونكريت. لقد تم استعمال مخططات متحسسه للمعدل الزمني للأنفعال لكل من الفولاذ والخرسانة وذلك لتوقع علاقة العزم مع التقوس لمقاطع الاعتاب. المتغيرات التي استخدمت في هذه الدراسة هي مقاومة الخضوع لفولاذ التسليح الرئيسي، مقاومة الخضوع لفولاذ التسليح الثانوي، مقاومة الانضغاط للكونكريت، مسافات روابط الاعتاب و سمك صفائح الفولاذ المقواة. النتائج المستحصلة من الدراسه أشارت الى أن زيادة المعدلات الزمنية للأنفعال تحسن من المقاومة و قابلية العزم لمقاطع أعتاب الكونكريت المسلح. اضافة الى ذلك ازدادت مطيلية التقوس بنقصان سمك صفائح الفولاذ المقواة.


Article
Curvature Ductility of Reinforced Concrete Beam Sections Stiffened With Steel Plates

Authors: Teghreed H. Ibrahim --- Raad K. Al Azzawi --- Thamir K. Al-Azzawi
Journal: Journal of Engineering مجلة الهندسة ISSN: 17264073 25203339 Year: 2006 Volume: 12 Issue: 4 Pages: 1031-1045
Publisher: Baghdad University جامعة بغداد

Loading...
Loading...
Abstract

This paper presents theoretical parametric study of the curvature ductility capacity for reinforced concrete beam sections stiffened with steel plates. The study considers the behavior of concrete and reinforcing steel under different strain rates. A computer program has been written to compute the curvature ductility taking into account the spalling in concrete cover. Strain rate sensitive constitutive models of steel and concrete were used for predicting the moment-curvature relationship of reinforced concrete beams at different rate of straining. The study parameters are the yield strength of main reinforcement, yield strength of transverse reinforcement, compressive strength of concrete, spacing of stirrups and steel plate thickness. The results indicated that higher strain rates improve both the curvature ductility and the moment capacity of reinforced concrete beam sections. Moreover the section curvature ductility increases as the thickness of the stiffening plates decreases.

قدم هذا البحث دراسة نظريه لقابلية مطيلية التقوس لمقاطع الاعتاب الخرسانية المسلحه والمقواة بالصفائح الحديدية. تم في هذه الدراسه الأخذ بنظر الأعتبار تصرف كل من الخرسانة وفولاذ التسليح تحت تأثير نسب قيم زمنية مختلفة للأنفعال. لحساب مطيلية التقوس تم كتابة برنامج كومبيوتر واخذ بنظر الأعتبار الانفصال الحاصل في غطاء الكونكريت. لقد تم استعمال مخططات متحسسه للمعدل الزمني للأنفعال لكل من الفولاذ والخرسانة وذلك لتوقع علاقة العزم مع التقوس لمقاطع الاعتاب. المتغيرات التي استخدمت في هذه الدراسة هي مقاومة الخضوع لفولاذ التسليح الرئيسي، مقاومة الخضوع لفولاذ التسليح الثانوي، مقاومة الانضغاط للكونكريت، مسافات روابط الاعتاب و سمك صفائح الفولاذ المقواة. النتائج المستحصلة من الدراسه أشارت الى أن زيادة المعدلات الزمنية للأنفعال تحسن من المقاومة و قابلية العزم لمقاطع أعتاب الكونكريت المسلح. اضافة الى ذلك ازدادت مطيلية التقوس بنقصان سمك صفائح الفولاذ المقواة.


Article
EFFECT OF CARBON BLACK TYPE ON THE MECHANICAL BEHAVIOUR OF ELASTOMERIC MATERIAL UNDER DYNAMIC LOADING
تأثير نوعية اسود الكاربون على التصرف الميكانيكي للمواد الايلاستومير تحت التحميل الحركي

Loading...
Loading...
Abstract

The mechanical behavior of filled elastomeric (rubber and rubber-like) materials is known to beincompressible, or nearly-incompressible, hyperelastic and time-dependent, or viscoelastic. Thiscomplex behavior of rubbery materials needs more understanding, and good knowledge is required forsuch behavior in order to achieve a good constitutive modeling for better design of a rubber componentfor a specific application. This work concentrated on studying the effect of carbon black type on themechanical properties of rubbery material characterization. To do this, different tests were performedon filled rubber with three different kinds of carbon black N326, N375, and N660. All tests wereperformed at room temperature. The tests include rheometer tests, hardness tests, tensile tests, specificgravity tests, compression tests, relaxation test, and cyclic loading tests. Tensile tests were done withdifferent strain rate, relaxation tests done under different mean strain.Tensile stress-stretch curves were generated from the test data at strain rate ranging from 10 to 500mm/min and several transitions associated with strain-induced crystallization were observed in allmaterials. The filled rubber became stiffer when the strain rate increased from 10-200 mm/min, andbecame more compliant when the strain rate increased from 200 to 500 mm/min.Hardness and specific gravity tests showed that rubber filled with carbon black N375 is harder andhas specific density more than other two types of filled rubber.The mechanical compression set tests, which performed on rubber with three kinds of carbon blackand found that compression set for rubber filled with carbon black N375 is more than the other twokinds of filled rubber.Relaxation stress-time curves were generated from test data at varying mean strain ranging (50% to200%) from the effective length of the specimen, at constant strain rate (200 mm/min). Generally, itwas observed that the stress reduces with time when the specimen hold at specific strain. This reductionis faster at strain between 50% and 100% than the strain between 150 to 200% till reaches steady state.Series of cyclic tension tests were carried out at room temperature on a rubber compound understrain rate 200 mm/min. All these cyclic strain-controlled experiments showed that the filled rubbermaterials, used in the present work are time-dependence with hysteresis. It came out that hysteresis forrubber with carbon black N375 is more than the rubber with other two kinds of carbon black

يعرف التصرف الميكانيكي للمواد الايلاستومير )المطاط و المواد المشابهة للمطاط( المدعمة على انه غير قابل للانظغاط او انهقريب من ذلك , شديد المطيليه ويعتمد على الوقت او انه مرن لزج . هذا التصرف المعقد للمواد المطاطية يتطلب فهم اكثر , ويتطلبمعرفة جيدة من اجل الوصول الى نمذجة جيدة لتصميم افضل لمركبات المطاط عند استخدامها في مجال معين . هذا العمل يركز علىدراسة تأثير نوع اسود الكاربون على خواص المواد التي توصف بانها مطاطية . لعمل هذا اختبارات مختلفة اجريت على المطاطجميع الاختبارات اجريت بدرجة حرارة الغرفة . الاختبارات . )N660,N326,N المدعم بثلاث انواع مختلفة من اسود الكاربون ) 375تضمنت , اختبار الريوميتر , اختبار الصلابة , اختبار الشد , اختبار الثقل النوعي , اختبار الانضغاطية , اختبار الاسترخاء ,اختبارات التحميل الدوري . اختبارات الشد اجريت تحت معدلات انفعال مختلفة , اختبارات الاسترخاء اجريت عند متوسط انفعالمختلف .011 ملم/دقيقة( تم توليد منحنيات الاجهاد-الاستطالة حيث - من بيانات اختبارات الشد عند معدلات انفعال مختلفة تتراوح بين ) 01لوحظ ولجميع المواد عدة انتقالات ترتبط مع )الانفعال يحث التبلور( . المطاط المدعم يصبح اصلب عندما يزداد معدل الانفعال من 01ال 011 ملم/دقيقة بينما يكون اكثر مطاوعة عند زيادة معدل الانفعال من 011 الى 011 ملم/دقيقة .اكثر صلابة وثقل نوعي من النوعين )N اظهرت اختبارات الصلابة والثقل النوعي ان المطاط المدعم باسود الكاربون ) 375الاخرين الاخرين من المطاط المدعم .من اختبارات الانضغاطية الميكانيكية التي اجريت للمطاط بثلاث انواع من اسود الكاربون اوجدت ان المطاط المدعم باسودله انضغاطية اعلى من النوعين الاخرين من المطاط المدعم . )N الكاربون ) 375من البيانات التي تم الحصول عليها من اختبارات الاسترخاء تم توليد منحنيات الاجهاد-الوقت عند مستويات انفعال متغيرة تتراوحبين 01 % الى 011 % من الطول الفعال للعينة وعند معدل انفعال ثابت هو 011 ملم/دقيقة . بصورة عامة لوحظ ان الاجهاد يتناقص معالزمن عند مسك العينة عند انفعال محدد . وهذا التناقص يكون اسرع عند انفعال يتراوح بين 01 % الى 011 % من الانفعال الذييحدث عند انفعال بين 001 % الى 011 % حتى الوصول الى حالة الاستقرار .سلسلة من اختبارات الشد الدوري اجريت بدرجة حرارة الغرفة على المطاط تحت معدل انفعال ) 011 ملم/دقيقة( . كل التجاربالتي تسيطر على الانفعال الدوري اظهرت ان المواد المطاطية المدعمة هي تعتمد على الوقت مع الهسترة . النتيجة كانت ان الهسترةكانت اكثر من النوعين الاخرين .


Article
Computerized Testing Machines to Study the Effect of Strain Rate on Mechanical Properties of CFRP

Authors: Jaafar Kh. Ali جعفر خلف علي --- Saleh I. Najim صالح اسماعيل نجم
Journal: Basrah Journal for Engineering Science مجلة البصرة للعلوم الهندسية ISSN: Print: 18146120; Online: 23118385 Year: 2016 Volume: 16 Issue: 1 Pages: 33-37
Publisher: Basrah University جامعة البصرة

Loading...
Loading...
Abstract

In this paper, a universal testing machine and animpact testing apparatus have been upgraded by using a high accuracy data acquisition and control system interfaced to apersonal computer with proper sensors and actuators. Thepurpose of the upgrade is to increase the accuracy of themeasurements and to perform advanced material testingprocedures that are not possible with the old configuration.The modernization process not only permits the accurate dataacquisition and convenient operation but also the ability tostudy the effect of strain rate on the tensile properties ofmaterials. Also, an experimental study of the response of CFRP(Carbon Fiber Reinforced Plastic) material to low andintermediate strain rates has been carried out.


Article
EFFECT OF STRAIN RATE ON TENSILE FRACTURE BEHAVIOUR OF VISCOELASTIC MATRIX (POLYESTER) AND FIBER REINFORCED COMPOSITES
تأثير معدل الانفعال على معامل الكسر للمواد المركبة من مواد مرنة لزجة( بوليستر ) وألياف رابطة

Author: ARZ YAHYA RZAYEG ارز يحيى رزيك
Journal: Journal of university of Anbar for Pure science مجلة جامعة الانبار للعلوم الصرفة ISSN: ISSN: 19918941 Year: 2007 Volume: 1 Issue: 1 Pages: 44-54
Publisher: University of Anbar جامعة الانبار

Loading...
Loading...
Abstract

Tensile testing of matrix and four different fabric polyamide composites was performed at various loading rates ranging from (8.16* 10-5 to 11.66 * 10-5 m/sec) using a servohydraulic testing apparatus. Four kinds of reinforcements woven glass fiber (WGF), random glass fiber (RGF), kevler fiber (KF) and carbon fiber (CF), and one kind of viscoelastic matrix, polyester (P). The results showed that the linear strain (،ـ 0.5) the three parameter model gives a good agreement with experimental results. The elastic modules of the viscoelastic matrix and composites tend to increase with increase of both strain rate and time. The experimental results were comparison with numerical results for simple study case has shown some agreement, which indicate the effectiveness of the ansys program used.

أجريت دراسة عملية تم فيها استخدام جهاز اختبار الشد الهيدروليكي أولا للمادة الرابطة والمتمثلةبالمادة المرنة اللزجة ( بوليستر) وثانيا لأربع أنواع مختلفة من المواد المركبة والتي استخدم فيها نفسالمادة الرابطة مع اختلاف الألياف المستخدمة وهي الألياف الحصيرية الزجاجية و الألياف العشوائية5- 10 * الزجاجية وألياف الكفلر وألياف الكربون وتم الاختبار عند نسب أحمال مختلفة تتراوح من( 8.165 م/ثانية). نلاحظ تقارب النتائج العملية مع البرنامج المتطور والمتمثل - 10 * م/ثانية) إلى( 11.66بالنموذج ذو المعاملات الثلاثة وخصوصا في حالة كون الانفعالات الخطية التي اقل من ( 0.5 ). وفي النتائجنلاحظ كذلك إن معامل المرونة للمواد المرنة اللزجة والمواد المركبة متزايد بزيادة كلا من معدل الانفعالوالزمن. النتائج العملية تمت مقارنتها مع النتائج العددية ولبعض الحالات البسيطات والتي أظهرت توافق كبير.(ansys program) وذلك يشير إلى فعالية البرنامج المستخدم والمتمثل ب


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 - 10 of 10
Sort by
Narrow your search

Resource type

article (10)


Language

English (8)

Arabic and English (2)


Year
From To Submit

2016 (2)

2015 (2)

2013 (1)

2007 (3)

2006 (2)