در اين اختراع با عنوان \\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\"طراحي و ساخت دستگاه آزمون خستگي خمشي با قابليت كنترل جابجايي ثابت\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\" كه با كد تجاري BFM-110 توسط مخترعان آن نامگذاري شده است، دستگاهي براي قطعات تخت با جنس و ابعاد مختلف طراحي و ساخته شده است. امكان آزمون براي كليه مواد تخت با طول‌هاي مختلف اين مزيت را در پي دارد كه مواد با سفتيهاي مختلف قابل آزمايش خواهند بود. همچنين در موادي مانند پليمرها، كامپوزيت‌ها و نانو كامپوزيت‌هاي پليمري كه دچار كاهش تدريجي مدول الاستيسيته مي‌شوند، اين اختراع با رفتار آنها سازگار مي‌باشد. همچنين در اين اختراع نمونه‌هاي مناسب با ابعاد ويژه براي استفاده در اين دستگاه نيز طراحي و ساخته شده و بعنوان يك نوآوري براي قطعات نانو كامپوزيتي مطرح بيان مي‌گردد در اين اختراع، دستگاهي طراحي و ساخته شده است كه با اعمال بار سيكلي خستگي خمشي بر روي نمونه‌هاي تخت با طول‌ها و شكل‌هاي هندسي متفاوت، تعداد سيكل‌هاي منجر به شكست را بدست خواهد آورد.استفاده از روش جابجايي ثابت همچنين اين امكان را مي دهد كه كاهش مدول الاستيسيته را مورد مطالعه قرار دارد. همچنين براي بهبود زمان آزمون، امكان آزمايش دو نمونه قطعه كاملا متفاوت در يك زمان بر روي دستگاه وجود دارد.

\\\\\\" پوشش فنا شونده در برابر آتش براي كامپوزيتهاي پايه اپوكسي \\\\\\" در ‌زمينه فني : بخش و : مهندسي مكانيك ؛ مهندسي به مفهوم عام پوشش هاي فنا شونده، پوشش هائي هستند كه به منظور محافظت از سازه هاي كامپوزيتي در برابر آتش مورد استفاده قرار مي گيرند. اين پوشش ها به طور كلي به دو دسته انفعالي و واكنشي تقسيم بندي مي شوند. در اين اختراع از پوشش هاي فنا شونده واكنشي استفاده مي شود. با توجه به وجود صنعت نفت و گاز ايران و پتانسيل بالاي اين صنعت در ايران و با توجه به اينكه در صنايع نفت و گاز از كامپوزيت هاي پايه اپوكسي به منظور مقاوم سازي مكانيكي و خوردگي براي لوله ها در پالايشگاه و خطوط لوله استفاده مي شود. با توجه به وجود رزين و قابليت اشتعال بالاي آن در برابر آتش نياز به پوشش فنا شونده به شدت احساس مي شود. لذا اين اختراع به منظور جلوگيري از آتش گرفتن سازه هاي كامپوزيتي ابداع شده است. بسياري از پوشش هاي ضد آتش موجود در بازار براي سازه هاي ساختماني و فولادي استفاده مي شده است. اين پوشش ها براي سازه هاي كامپوزيتي تا كنون استفاده نشده است به دليل اينكه مشابه داخلي وجود نداشته و مشابه خارجي نيز در صورت تحريم امكان ورود ندارد. با استفاده از اين اختراع نياز كشور از سوئي به واردات رفع مي شود و همچنين از لحاظ اقتصادي بسيار به صرفه است. همچنين دوام اين پوشش ها در برابر آتش نيز بسيار زياد است. اين اختراع مشتمل بر پوشش سه لايه مي باشد. دو لايه به عنوان عايق حرارتي و يك لايه فنا شونده را مشتمل مي شود. براي اعمال اين پوشش ابتدا لايه هاي عايق اعمال شده و سپس لايه فنا شونده اعمال مي شود و پس از اعمال لايه هاي پوشش پس از 24 ساعت مي توان آن را مورد استفاده قرار داد.

استفاده از آزبست به دليل سرطانزا بودن ممنوع اعلام شده است. يكي از صنايعي كه به شدت به آزبست وابسته است و با ممنوعيت استفاده از آن در خيلي از موارد با تعطيل شدن كارخانه ها مواجه شده است توليد ورق هاي سيماني اليافي است كه در داخل كشور نيز اين مشكل وجود دارد. لازم به ذكر است هدف اختراع حاضر ارائه فرمولي براي جايگزيني آزبست در ورق هاي سيماني اليافي است كه مقدار زيادي از خواص فني آن را پوشش دهد و در عين حال اثرات مخرب زيست محيطي آزبست را نداشته باشد. در اين اختراع به جاي اين كه از يك ماده براي جايگزيني آزبست استفاده شود(كه در اكثر نمونه هاي جايگزين قبلي كه كارايي مناسبي نيز نداشتند به همين ترتيب بوده است) از يك تركيب با 4 ماده و الياف (الياف پلي وينيل الكل، پالپ الياف سلولز، بنتونيت و همچنين سيليكا فوم) استفاده شده است . مقاومت خمشي ورق سيماني حاصل از اين اختراع 19.5MPa است كه در مقايسه با موارد مشابه بسيار به آزبست نزديك است و از حد استاندارد مورد نياز براي اين نوع ورق ها بالاتر است. همچنين از آن جا كه به جاي الياف سلولز از پالپ كه حاصل از خمير كاغذهاي باطله است استفاده شده است صرفه ي اقتصادي مناسبي دارد.

تنش هاي پسماند حرارتي در كامپوزيت هاي لايه اي بلافاصله پس از فرآيند پخت و به دليل گراديان هاي شديد دمايي و اختلاف در خصوصيات مكانيكي وفيزيكي فاز زمينه و تقويت كننده ظاهر مي شوند. اين نوع از تنش پسماند در تمامي پليمرهاي تقويت شده با الياف به علت غير همگني ذاتي اين دو جزء اصلي وجود دارد و در دو سطح مايكرومكانيك و ماكرومكانيك مطالعه مي شود. اين تنش ها نقش مهمي در شكست سازه هاي كامپوزيتي ايفا مي كنند همينطور استحكام نهايي آنرا پايين مي آورند و سبب تغيير ابعاد ناخواسته حين فرايند ساخت مي شوند. در اين اختراع روش نويني در كاهش تنش هاي پسماند با استفاده از نانوذرات ارائه شده است. تنش هاي پسماند در اثر اختلاف ذاتي در خواص اجزاء اصلي كامپوزيت (زمينه و الياف) بوجود مي آيند. با استفاده از نانوذرات و اضافه كردن آن به زمينه خواص زمينه به الياف نزديك شده و در نتيجه تنش هاي پسماند در دو سطح ماكرومكانيك و مايكرومكانيك كاهش مي يابد. اختراع ارائه شده بصورت تئوري و تجربي مورد مطالعه قرار گرفته است. اختراع فوق به اختصار شامل مراحل زير است: 1-\\tمطالعه تئوري كاهش تنش پسماند در اثر اضافه¬كردن نانوذرات (نانولوله كربني-نانوالياف كربني- گرافن- نانوكِلِي) 2-\\tشبيه سازي المان محدود فرآيندهاي سوراخ كاري مرحله¬اي و شيارزني (نرم افزار ANSYS) به منظور محاسبه ضرائب نرمي 3-\\tساخت نمونه¬هاي كامپوزيتي لايه¬¬اي با چيدمان متقارن و نامتقارن با درصدهاي مختلف وزني از نانوذرات مختلف 4-\\tمشخصه سازي نمونه¬هاي كامپوزيتي در درصدهاي مختلف وزني نانوذرات •\\tانجام تست كشش جهت تعيين مدول الاستيسيته زمينه •\\tانجام تست كشش جهت تعيين مدول الاستيسيسته زمينه تقويت شده با نانوذرات در درصدهاي مختلف وزني (0.1 درص، 0.5 درصد و 1 درصد وزني) •\\tانجام تست ديلاتومتري جهت تعيين انبساط حرارتي زمينه خالص و تقويت شده با نانوذرات 5-\\tفراهم نمودن تمهيدات آزمايش سوراخ¬كاري و شيار¬زني شامل دستگاه CNC ، نصب كرنش¬سنج، انجام تست و قرائت كرنش¬هاي رها شده 6-\\tمحاسبه تنش هاي پسماند در هر لايه با استفاده از ضرائب نرمي محاسبه شده از روش المان محدود و كرنش¬هاي قرائت شده

پليمرها با داشتن ضريب انبساط حرارتي بالا (حدود 10-6/0C 70) در مقايسه به ساير مواد موانند فلزات و در بسياري از كاربردها جزو مواد با پايداري حرارتي پايين محسوب مي¬شوند. به همان ترتيب، كامپوزيت¬هاي پليمري (پليمرهاي تقويت شده با الياف)، نيز داراي پايداري حرارتي پايين هستند و علاوه بر آن به دليل اختلاف در ضرائب انبساط حرارتي پليمر و الياف دچار تنش¬هاي پسماند و مشكلات ناشي از آن خواهند شد. با استفاده از تكنولوژي نانو و بكارگيري خواص منحصر به فرد نانوذرات مي¬توان پايداري حرارتي پليمرها و كامپوزيت¬هاي پليمري را به ميزان قابل ملاحظه¬اي و بصورت دائمي افزايش داد. نانوذرات بويژه نانوذرات كربن-پايه نظير نانولوله¬كربني و نانوالياف¬كربني به دليل ضريب انبساط حرارتي منفي¬ گزينه ايده¬آلي براي افزايش پايداري حرارتي پليمرها و كامپوزيت¬هاي پليمري به شمار مي¬روند. براي اين منظور درصدهاي مختلف وزني (0، 0.1، 0.5 و 1 درصد وزني) از نانولوله و نانوالياف كربني با استفاده از روش التراسونيك در پليمر اپوكسي پخش شدند. به شكل مشابه از پليمر تقويت شده با نانوذرات در ساخت كامپوزيت¬هاي پليمري استفاده شده و هر دونانوكامپوزيت (نانوذره/اپوكسي و نانوذره/الياف¬كربني/اپوكسي) تحت آزمايش ترمومكانيكي TMA قرار گرفته و ضريب انبساط حرارتي آنها مطالعه شد. نتايج نشان مي¬دهد با استفاده از اين روش، ضريب انبساط حرارتي پليمر و كامپوزيت پليمري به ميزان قابل ملاحظه¬اي كاهش مي¬يابد و به تبع آن پايداري حرارتي اين كامپوزيت¬ها افزايش مي¬يابد. بنابراين كارآيي و كاربرد اين مواد و سازه¬ها افزايش مي¬يابد. اختراع ارائه شده فوق بصورت تئوري و تجربي مورد مطالعه قرار گرفته است. اختراع فوق به اختصار شامل مراحل زير است: 1-\tمطالعه تئوري كاهش ضريب انبساط حرارتي پليمر و كامپوزيت¬هاي پليمر در اثر اضافه¬كردن نانوذرات (نانولوله كربني-نانوالياف كربني- گرافن- نانوكِلِي). 2-\tساخت نمونه¬هاي كامپوزيتي و نانوكامپوزيتي با درصدهاي مختلف وزني از نانوذرات مختلف. 3-\tانجام آزمايش ترمومكانيكي TMA براي تعيين ضرائب انبساط حرارتي نانوكامپوزيت¬ها.

پوشش ضدآتش: سوختن كامپوزيت هاي پليمري در مقابل آتش نگراني استفاده از اين مواد در صنعت را به همراه داشته است. همواره سعي بر آن بوده است تا بتوان با ايجاد يك روكش ضد آتش بر روي اين مواد، مواد پليمري را در مقابل آتش مقاوم كرد. اين اختراع با استفاده از مواد ضد آتش شناخته شده و برخي موادي كه با آزمايش و تحقيق يافت شد. يك پوشش ضد آتش سفيدرنگ كه تركيبي از چند لايه است. ساخته شده است. با ضخامت 5 ميلي متر مي تواند در مقابل شعله 1300 درجه مدت 45 دقيقه دوام بياورد و ماده كامپوزيتي يا ديگر موادي كه بر روي آن اين روكش اعمال شده است نسوزد. روكش شامل يك لايه ماده توليد كننده آب است اين لايه اگر تحت حرارت قرار گيرد تجزيه شده و آب توليد مي كند صبب خنك شدن قطعه مي شود. چند لايه ي ديگر با خصوصيات ضد آتش متفاوت است. برخي از لايه ها با توليد دود و برخي با توليد زغال و پف كردن مانع از سوختن ماده زير پوشش مي شوند.

اين اختراع در زمينه كامپوزيت‌هاي پليمري است. در اين روش به جاي روش‌هاي مرسوم لايه‌چيني، ماده تقويت‌كننده و زمينه كامپوزيت به صورت الياف جداگانه توسط دستگاه بافت به روش حلقوي در هم بافته‌شده و يك پريفرم به صورت نيمكره را توليد مي‌كنند. اين پريفرم پارچه‌اي انعطاف‌پذير به صورت چندلايه در قالب سنبه-ماتريس كروي قرار مي‌گيرد و تحت دما و فشار مشخص، الياف پلي‌پروپيلن ذوب شده و با الياف شيشه ممزوج مي‌شوند و در نهايت پس از خنك‌شدن و رسيدن به دماي محيط، كامپوزيتي داراي استحكام، ضربه‌پذيري، وزن و قيمت مطلوب جهت استفاده در كلاه كاسكت بدست مي‌آيد. مشكلاتي كه با اين اختراع حل شده‌اند مشكل اول: با اين روش ديگر مشكل چروك‌شدن هنگام لايه‌گذاري و شكل‌دهي پيش نمي‌آيد و به تبع آن نيازي به بريدن قسمت‌هاي چروك‌شده كه در روش‌هاي ديگر معمول است، نيز نمي‌باشد. مشكل دوم: كلاهي كه بدست مي آيد از استحكام و ضربه‌پذيري به مراتب بهتري برخوردار بوده و تاثير بسياري در كاهش آسيب در تصادفات موتورسواران دارد. مشكل سوم: با اين روش مي‌توان هزينه‌هاي توليد را بسيار كاهش داد و با استفاده از موادي كه به صورت خام ارزش بالايي ندارند محصولي با كيفيت و ارزشمند ساخت. ضمن اينكه قابل بازيافت نيز مي‌باشد.

طراحي و ساخت سيستم توليد الياف شيشه با روش ذوب غير مستقيم در زمينه فني: بخش و : مهندسي مكانيك ، مهندسي به مفهوم عام الياف شيشه يكي از محصولاتي است كه در صنايع مختلف كاربردهاي بسياري پيدا نموده است. اين ماده ريشه معدني دارد (سيليس و ساير مواد معدني) و در صنايع خودروسازي، لوله سازي ، توليد عايق هاي صنعتي و ساختماني و توليد كامپوزيت ها (اختلاط مواد پليمري و الياف شيشه) از كاربرد وسيعي برخوردار است. الياف شيشه تارهاي بسيار باريك از جنس شيشه با قطر ثابت و طول نامحدود مي باشد. الياف شيشه با قطري از 5 تا 25 ميكرون توليد مي گردد. از نظر ساختاري تفاوت الياف شيشه با پشم شيشه در اين است كه قطر تارها در پشم شيشه غير يكنواخت و طول آن محدود اتس. همچنين در فرايند توليد پشم شيشه به خاطر تفاوت در نوع سرد شدن، ساختمان شيشه شكننده است و پشم شيشه را با هم متفاوت مي سازد. از الياف شيشه در بالا بردن مقاومت كششي و تقويت كامپوزيت ها استفاده مي گردد ولي پشم شيشه را به عنوان عايق حرارتي مورد استفاده قرار مي دهند. البته استفاده از الياف شيشه به عنوان عايق حرارتي نيز رواج دارد. از الياف شيشه در بسياري از محصولات پلاستيكي به عنوان عامل تقويت كننده استفاده مي شود. مواد كامپوزيتي كه تحت عنوان پلاستيك هاي تقويت شده با شيشه GRP شناخته مي شوند از موارد مصرفي معروف الياف شيشه مي باشند. با توجه به نياز روز افزون صنعت ايران به الياف شيشه و عدم دسترسي آسان به اين نوع الياف با توليد الياف شيشه در داخل مي توان از خارج شدن سرمايه هاي ملي جلوگيري كرد و همچنين هزينه هاي حمل و نقل و تعرفه هاي گمركي را كه عملا شركت هاي توليد كننده پرداخت مي كنند كاهش داد. روش ارائه شده براي توليد الياف شيشه با استفاده از شيشه هاي خرد شده، يك روش آسان، سريع و ارزان است. در اين فرايند پس از ذوب شدن خرده شيشه ها توسط عبور جريان برق و گذر مواد مذاب از روزنه هاي بوشينگ و نيز آغشته شدن آن ها با آهار ، الياف به صورت كيك و سپس بصورت دوك درآمده و براي تبديل به ساير محصولات الياف شيشه آماده مي باشند.