در این پژوهش، فرایند پخت رزین به دو بخش مایع و ژل - جامد تقسیم شده است. خصوصیات فیزیکی رزین شامل ظرفیت گرمایی ویژه، ویسکوزیته و ضریب انتقال حرارت با تغییر دما و افزایش درجه پخت رزین (α) تغییر می کنند. در هر یک از این دو فاز مایع و ژل - جامد، بعضی از این خصوصیات فیزیکی نقش تعیین کننده ای در انتقال گرما و نتایج حاصل از شبیه سازی دارند. موضوع مهم دیگر، مقدار گرمای آزاد شده طی پخت رزین است که بستگی به دمای مطلق رزین دارد و باعث افزایش سرعت پخت رزین می شود. مقدار گرمای آزاد شده طی پخت با استفاده از DSC دینامیک به دست آمد. در مدل سازی انجام شده تمام خصوصیات فیزیکی و مقدار گرمای آزاد شده به عنوان تابعی از دمای مطلق رزین و درجه پخت رزین درنظر گرفته شده است. با استفاده از یک کد دینامیکی تمام این خواص در هر بازه زمانی تغییر کرده و خواص جدیدی جای گزین آنها می شود. مهم ترین عامل در شبیه سازی فرایند پخت رزین تعیین مقدار درجه پخت است که در محاسبه گرانروی رزین در حال پخت به کار می رود و تنها پارامتر تعیین کننده اتمام پخت رزین و پایان شبیه سازی است. شبیه سازی به روش اجزای محدود فرایند پولتروژن با در نظر گرفتن هزاران الیاف به قطر μm 7 در محیط رزینی به قطر چند ساتنی متر امری بسیار دشوار است. ولی، با توجه به اینکه الیاف طی پخت تغییری نکرده و تنها بر انتقال گرمای رزین و زمان پخت اثر می گذارند، بنابراین در این پژوهش به جای ترکیب رزین و الیاف و با توجه به نوع رزین، نوع الیاف و نسبت حجمی الیاف ماده معادل و همگنی ارائه شده که همان نتایج حاصل از ترکیب رزین و الیاف را می دهد.

در این تحقیق اثر تخریبی اشعه فرابنفش خورشید به عنوان یکی از فاکتورهای مخرب محیطی، روی خواص مکانیکی کامپوزیت شیشه/ پلی استر مورد بررسی قرار گرفت. بدین منظور نمونه های آزمون های استحکامی مواد از رزین پلی استر تهیه و تحت آزمون های شتاب دار اشعه فرابنفش قرار گرفت. برای به دست آوردن منحنی تغییرات زمانی پارامترهای مکانیکی و استحکامی این رزین تحت تاثیر تابش فرابنفش، نمونه های تهیه شده در سه بازه زمانی متفاوت (معادل سه ماه، شش ماه، و یکسال معادله ناحیه فلوریدا) تحت تابش فرابنفش قرار گرفتند. پس از انجام آزمون شرایط محیطی، به منظور بررسی میزان تغییرات در پارامترهای مکانیکی، آزمونهای خواص مکانیکی روی نمونه های تابش شده و تابش نشده انجام گرفت.نتایج آزمون های خواص مکانیکی بیانگر افت محسوس در خواص سفتی عرضی و مدول برشی تک لایه شیشه و پلی استر و همچنین کامپوزیت [0.90]s داشت. همچنین نتایج این تحقیق نشان می دهد که چگونه اضافه کردن افزودنی های جاذب فرابنفش به منظور بالابردن مقاومت کامپوزیت در برابر تاثیر تخریب اشعه فرابنفش موثر است.

کامپوزیت های پلی استر-الیاف شیشه با کسر حجمی 40 درصد و ضخامت 6 میلیمتر به وسیله قالب گیری لایه ای دستی تهیه شدند. اثر نوع الیاف شیشه بر انرژی شکست بین لایه ای آن ها بر حسب تست مود -1 و مود -2 که مقاومت در برابر رشد ترک را اندازه گیری می کند، مطالعه شد. نتیجه ها نشان داد انرژی شکست بین لایه ای و مکانیزم شکست نمونه ها تابع نوع الیاف شیشه به کار رفته در کامپوزیت ها است.

در این تحقیق اثر آمیختگی رزین پلی استرغیراشباع ارتوفتالیک با مونومر بوتیل اکریلات بر چقرمگی این آلیاژ و همچنین کامپوزیت ساخته شده با آن بررسی شده است. در فاز اول، آلیاژ مورد نظر با دو شرایط متفاوت و هر کدام با ترکیب درصدهای 0، 5، 10، 15، 20 و 25 درصد بوتیل اکریلات پخت و آماده سازی شده است. پخت سرد با کاتالیست متیل ا تیل کتون پراکسید و پخت گرم با کاتالیست دی بنزوئیل پراکسید. از آزمون مقاومت به ضربه ایزود برای ارزیابی میزان چقرمگی نمونه های آلیاژ شده استفاده شد. در فاز دوم، از آلیاژ با بالاترین میزان چقرمگی به عنوان ماتریس برای ساخت کامپوزیت های الیاف کنف و الیاف شیشه استفاده شد و خواص مکانیکی آن ها شامل چقرمگی، انرژی شکست، استحکام در نقطه شکست، مدول الاستیسیته و دمای انحنای حرارتی مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد بیشترین چقرمگی ماتریس مربوط به سطح 15 درصد بوتیل اکریلات در سیستم پخت سرد برابر با 91/1 kJ/m2 می باشد. در مقایسه با کامپوزیت با ماتریس پلی استر خالص، چقرمگی در کامپوزیت با ماتریس آلیاژ پلی استر به میزان حدود 31 درصد افزایش داشته است. نتایج مدول الاستیسیته کامپوزیت ها نشان داد مدول الاستیسیته کامپوزیت با ماتریس آلیاژ شده با بوتیل اکریلات حدود 133 درصد کمتر از مقدار این ویژگی برای کامپوزیت با ماتریس پلی استر خالص می باشد. همچنین مشخص شد استفاده از مونومر بوتیل اکریلات باعث کاهش استحکام در نقطه شکست و دمای انحنای حرارتی کامپوزیت های الیاف شیشه و کنف با ماتریس آلیاژ شده، گردیده است.

صنایع هواپیما سازی برای پاسخ به نیازهای رو به گسترش خطوط هوایی به منظور خدمات بیشتر، نیاز به ساخت هواپیماهایی غول پیکر با تعداد بیش از 400 نفر سرنشین دارند. علاوه بر این، برای کاهش هزینه های سیستم تعمیر و نگهداری، سوددهی بالا، انعطاف پذیری و توسعه طراحی و همچنین ایجاد فناوری مقرون به صرفه استفاده از مواد جدید کارآمد در ساخت بال ها، بدنه و قسمت های مکانیکی و داخلی هواپیماها ضروری است. این پژوهش درباره دسته جدیدی از مواد کامپوزیت هیبریدی به نام چند لایه ای آلومینیم- شیشه (GLALL) است که در آن تاثیر وجود آلومینیم در سازه های چند لایه GRP تحت شرایط بارگذاری کششی، ضربه ای و همچنین وضعیت بارگذاری ارتعاشی، عرضی و پیچشی بررسی شده است. آزمایش ارتعاش پیچشی در دماهای مختلف نیز انجام شده و نتایج بدست آمده در همه آزمایش ها با یکدیگر مقایسه شده اند. با توجه به نتایج به دست آمده، مشخص شده است که وجود لایه آلومینیم باعث افزایش چقرمگی و شکل پذیری کامپوزیت و در نتیجه مقاومت بیشتر این مواد در برابر خسارت های وارده می شود. همچنین، فرکانس طبیعی تیرها و لوله های کامپوزیتی GLALL بالاتر از مواد کامپوزیت GRP بدون آلومینیم است. در نتیجه ماده GLALL با توجه به خواص مکانیکی ویژه و قیمت کم و راحتی ساخت می تواند جایگاه بسیار مهمی را در صنایع هوایی و هواپیمایی در آینده پیدا کند.

در این پژوهش، تاثیر نوع چسب اپوکسی (Epon 828 و Araldite EA 1103)، ناحیه هم پوشانی (mm 5/12 و 25) و اصلاح سطحی کامپوزیت پلیمری بر رفتار برشی ساندویچ پنل های با هسته فوم پلی وینیل کلراید (PVC) C7075 و رویه کامپوزیت پلیمری (وینیل استر-الیاف شیشه) به صورت تجربی و شبیه سازی مورد بررسی قرار گرفت. با توجه به نتایج، نمونه حاوی چسب Epon استحکام برشی بیشتر و درصد کرنش کمتری در مقایسه با نمونه حاوی چسب Araldite ارایه داد. نمونه های با ناحیه هم پوشانی mm 5/12 خواص برشی بیشتری در مقایسه با نمونه های با ناحیه هم پوشانی mm 25 داشتند که علت آن وجود حباب و عیوب بیشتر در سطح هم پوشانی بیشتر است. نمونه هایی که کامپوزیت پلیمری آن ها با کاغذ سنباده 100 اصلاح سطحی شدند، خواص برشی بیشتری نسبت به نمونه های اصلاح سطحی شده با کاغذ سنباده 60 داشتند که علت آن افزایش سطح تماس و نفوذ بهتر چسب به داخل تخلخل ها است. بررسی مکانیزم شکست نشان داد که دو مکانیزم شکست چسب و پارگی فوم PVC باعث تخریب ساندویچ پنل می شوند که غلبه مکانیزم پارگی فوم بر شکست چسب افزایش خواص برشی ساندویچ پنل را سبب می شود. نتایج نشان داد که تطابق قابل قبولی میان نتایج تجربی و شبیه سازی وجود دارد.

استفاده از نخهای پیوسته با ویژگیهای منحصر به فرد در فرایندهای شکل دهی کامپوزیتها مانند رشته پیچی و پولتروژن روز به روز در حال افزایش است. در این پژوهش، از نخ شیشه به علت داشتن مدول و استحکام کششی زیاد به عنوان تقویت کننده مرکزی و از نخ پلی استر سیر شده با ساختارهای مختلف به دلیل داشتن ازدیاد طول و چقرمگی زیاد به عنوان پوسته روی نخ شیشه، به شکل نخ مغزه - تاب، استفاده شد. نخهای هیبریدی تهیه شده به شکل پارچه های تک جهتی در سه لایه با رزین پلی استر سیر نشده آغشته و از سیستم پخت سرد برای ساخت قطعات کامپوزیتی استفاده شد. اثر میزان پوشش دهی و همچنین اثر ساختار نخ پلی استر بر خواص فیزیکی و مکانیکی کامپوزیتهای تهیه شده مورد مطالعه قرار گرفت. با انجام آزمونهای مختلف، خواص فیزیکی و مکانیکی قطعات در دو جهت موازی و عمود بر الیاف معین شد. نتایج بدست آمده و بررسیهای میکروسکوپی نشان می دهند که کامپوزیتهای هیبریدی تقویت شده با نخ شیشه پوشش یافته با نخ پلی استر ریسیده در مقایسه با کامپوزیتهای دیگر از خواص مکانیکی، جذب انرژی در اثر کشش و استحکام ضربه ای بمراتب بهتری برخوردارند و کامپوزیتهای هیبریدی که از نخهای پوششی با 400 تاب در متر ساخته شده اند، خواص مکانیکی بهتری نسبت به سایر نخهای پوششی دارند. در نتیجه وجود تاب، نوع ساختار و جنس نخهای پوششی می تواند بر تغییر نحوه شکست نمونه های کامپوزیتی از حالت مخرب به حالت کنترل شده موثر باشد.

امروزه کامپوزیت های زمینه پلیمری به عنوان سازه های کامپوزیتی در صنایع نفتی، به دلیل سبکی و نسبت استحکام به وزن بالا، جایگزین فلز شده اند. معمولا رزین مورد استفاده در ساخت این سازه های کامپوزیتی، رزین پلی استر می باشد و دلیل استفاده از این رزین علاوه بر خواص فیزیکی و شیمیایی خوب، قیمت پایین آن نسبت به دیگر رزین ها می باشد اما یکی از معایب خطر آفرین کامپوزیت های پلی استر، بحث آتشگیری آن و ایجاد خطر در صنایع پتروشیمی و پالایشگاه می باشد. لذا در این تحقیق، برای رفع این مشکل، از چهار ماده پرکننده ضدآتش شامل نانوکلی با درصد وزنی های 1، 2 و 3 درصد، هیدروکسید آلومینیوم با درصد وزنی های 2، 5، 7، 10 درصد، هیدروکسید منیزیم با درصد وزنی های 2، 5، 10، 15 درصد و اکسید روی با درصد وزنی های 1، 3، 5، 7 درصد استفاده شده است. در این تحقیق، مقاومت به آتشگیری کامپوزیت با استفاده از آزمون اشتعال پذیری(نرخ سوختن) و خواص مکانیکی کامپوزیت با استفاده از آزمون های کشش، سختی و ضربه، بررسی می شود که در نهایت با مقایسه و بررسی نتایج مشخص شد که با 2% وزنی نانوکلی، استحکام کششی، 58. 33 درصد بهبود و سختی کامپوزیت پلی استر/ شیشه، 59. 11 درصد بهبود پیدا خواهد کرد. همچنین با افزودن 2% وزنی هیدروکسید منیزیم، مقاومت به ضربه 125درصد بهبود می یابد و همچنین با افزودن 5% وزنی هیدروکسید آلومینیوم، سرعت سوختن کامپوزیت پلی استر/ شیشه 59. 12 درصد کاهش می یابد. علت کاهش سرعت سوختن در نمونه حاوی هیدروکسید آلومینیوم به دلیل واکنش گرماگیر و آزاد شدن مولکول های آب می باشد.

در این پژوهش کامپوزیت های پلی استر سیر نشده با 10.5 و 15 درصد وزنی ساقه کاه برنج تهیه شد، سپس خواص مکانیکی آنها و اثر جفت کننده سیلانی بر این خواص اندازه گیری شد. نتایج نشان می دهد برخی از خواص مکانیکی کامپوزیت نسبت به پلی استر بدون الیاف افزایش می یابد. همچنین، جفت کننده سیلانی اثر معنی داری بر خواص مکانیکی کامپوزیت نداشته، کامپوزیت تهیه شده با 15 درصد وزنی الیاف استحکام کششی، خمشی و ضربه ای بیشتری نسبت به سایر نمونه ها داراست. کامپوزیت های دارای 10 درصد وزنی الیاف حداکثر مدول کشسان کششی و خمشی را دارند. با افزایش درصد الیاف موجود در نمونه به دست آمده وزن مخصوص آن کاهش می یابد.

در این پژوهش، قیر دمیده 110.10 با درصدهای مختلفی از برش نفتی heavy vacuum slops، قیر 60.70 و پلی پروپیلن تک نظم (iPP) بازیافتی مخلوط شد. از رزین های حاصل با الیاف پلی استر کامپوزیت های مختلف تهیه شد. مدول و درجه نفوذ رزین های قیری و کامپوزیت های به دست آمده معین شد. با بررسی نتایج مشخص شد که مدول رزین اثر بسیار زیادی بر مدول کامپوزیت هایی دارد که الیاف آنها مانند پلی استر مدول یانگ کمی دارند. در نتیجه، برهم کنش های بین رزین و پلی استر مانند افزایش طول همبستگی آسفالتن ها در غیاب iPP، ساختار واسطه به هم پیوسته در هم نفوذی و در حضور iPP شبکه مجزای آسفالتنی، مدول کامپوزیت را از حالت خطی خارج می کند. وجود و عدم وجود iPP مقدار چقرمگی رزین و برهم کنش های آن با الیاف و در نتیجه تغییر در گرانروی رفتار مدول کامپوزیت را کنترل می کند. مقایسه مقادیر تجربی مدول کامپوزیت با نتایج مدول محاسباتی (نظری) نشان می دهد که مدل Takayanagi به خوبی رفتارهای این کامپوزیت ها را پیش بینی می کند. ضرایب تنظیم تجربی این مدل نیز به عنوان نمادی از برهم کنش بین رزین- الیاف گزارش شده اند. همچنین، مشخص شد که مدول الیاف با تغییر گرانروی رزین تغییر می کند و iPP موجود در رزین قیری بیشترین اثر را روی آن دارد.