Abstract

A unit cell geometrical structure was found with the use of symmetry operations corresponding to the point group C3. Based on the symmetry of space group R3, a 3D braided geometrical structure was obtained by transforming the unit-cell. The features corresponding to this braided structure were studied. The fiber volume percentage and variational tendencies of the material were predicted by establishing a geometric model

چکیده

ساختار هندسی مربوط به یک سلول واحد با استفاده از عملیات تقارن برای گروه نقطه C3 بدست می­آید. با توجه به تقارن گروه فضایی R3، ساختار هندسی بافت سه بعدی 3D از طریق تبدیل واحدهای سلولی ایجاد می­شود. ویژگی­های مربوط به این ساختار بافته شده مورد مطالعه قرار گرفته است. درصد حجمی الیاف و گرایش(تمایل)­های مختلف برای استفاده از مواد از طریق ایجاد یک مدل هندسی پیش­بینی شده است.

1-مقدمه

مواد مرکب(کامپوزیت­هایی) با خواص مکانیکی عالی و مناسب، به طور گسترده­ای در صنایع هوافضا، دفاعی و پزشکی مورد استفاده قرار می­گیرند]1[. در حال حاضر، بسیاری از تحقیقات بر روش­های بافت چهار مرحله­ای و دو مرحله­ای تمرکز یافته­اند. روش بافت چهار مرحله­ای توسط Florentin در سال 1982 اختراع شده، و روش بافت دو مرحله­ای نیز اولین بار توسط Poper و McConnell در سال 1987 اختراع شده است]2[. روش بافت سه بُعدی چهار مرحله­ای به صورت موفقیت­آمیز در بافت نازل موشک و فاز ارتقاء ماهواره­ای همراه با ساختارهای قطعات پشتیبان مورد استفاده قرار گرفته است. ساختار مزوسکوپیک و خواص مکانیکی مواد مرکب بافته شده از طریق روش سه بُعدی چهار مرحله­ای به طور مجدد بررسی شده­اند]9-3[. با توجه به روش بافت چند بُعدی چهار مرحله­ای، این روش در فرایندهای صنعتی با موفقیت به کار گرفته شده است]9-5[. فرآیند بافت چند جهتیِ سه بُعدی سبب افزایش طول نخ در جهت بافت و یا در دو جهت دیگر می­شود، که عمود بر جهت بافت هستند. در حال حاضر، فرآیند بافت با روش سه بُعدی در پنج جهت]7-5[، شش جهتی]8-5[، و هفت جهتی]9-5[، کاربردهای موفقیت­آمیزی داشته­اند. Li Jialu ، ساختار و عملکرد مواد بافته شده­ی سه بُعدی چهارگوش دو مرحله­ای را مورد مطالعه قرار داده است]10[. مواد بافته شده با روش سه بُعدی دو مرحله­ای در پروژه­های مهندسی عملی به طور گسترده کاربرد ندارند...