پديد آورندگان :
طولابي، جواد دانشگاه صنعتي مالك اشتر تهران - مجتمع دانشگاهي مواد و فناوري هاي ساخت , خبيري، محمد دانشگاه صنعتي مالك اشتر تهران - مجتمع دانشگاهي مواد و فناوري هاي ساخت , پورحسيني، محمد رضا دانشگاه صنعتي مالك اشتر تهران - مجتمع دانشگاهي مواد و فناوري هاي ساخت , رضوي زاده، محمود دانشگاه صنعتي مالك اشتر تهران - مجتمع دانشگاهي مواد و فناوري هاي ساخت , سعادت تقرودي، ميلاد دانشگاه صنعتي مالك اشتر تهران - مجتمع دانشگاهي مواد و فناوري هاي ساخت
كليدواژه :
اسفنج لاستيكي , لاستيك نيتريل , جذب انرژي , متغير كارايي , متغير آرماني
چكيده فارسي :
فرضيه: ظرفيت جذب انرژي زياد اسفنج لاستيكي متغير مهمي است كه به‌دليل تغييرشكل‌هاي فشاري بزرگ ساختار سلول، به‌عنوان ملاك طراحي مورد توجه طراحان قرار مي‌گيرد. در اين پژوهش، رفتار جذب انرژي اسفنج لاستيك آكريلونيتريل بوتادي‌ان (NBR) با چگالي‌هاي متفاوت بر اساس متغيرهاي كارايي و آرماني مطالعه شده است.
روش‌ها: اسفنج‌هاي سلول‌بسته NBR با چگالي‌هاي 0.51، 0.63، 0.72 و 0.79g/cm3 و تغيير مقدار آميزه در حجم ثابت قالب تهيه شدند. شكل‌شناسي و خواص فشاري اسفنج‌ها به‌ترتيب با ميكروسكوپي الكترون پويشي (SEM) و آزمون فشاري بررسي شدند.
يافته‌ها: بررسي شكل‌شناسي سلول نشان داد، با كاهش چگالي اسفنج، قطر متوسط سلول بزرگ‌تر، تعداد سلول‌ها در واحد حجم كمتر و توزيع اندازه سلول ناهمگن مي‌شود. در آزمون فشاري با كاهش چگالي از 0.79g/cm3 به 0.51g/cm3 تنش مسطح از 750kPa به 246kPa و تنش متناظر با بيشينه كارايي از 1.13MPa به 0.27MPa كاهش مي‌يابد. در محدوده تنش‌هاي كم 0.3MPa ، جذب انرژي اسفنج با كاهش چگالي از 0.79g/cm3 به 0.51g/cm3 به‌ترتيب 0.03 و 0.009MJ/m3 تغيير مي‌كند. در نتيجه در محدوده تنش‌هاي كم، اسفنج‌هاي با چگالي كمتر جذب انرژي بيشتري را نشان مي‌دهند. در حالي كه در محدوده تنش‌هاي زيادتر اسفنج با چگالي بيشتر جذب انرژي بيشتري دارد. به‌عنوان مثال، در محدوده تنش 1.3MPa، جذب انرژي اسفنج با چگالي‌هاي 0.51 و 0.79g/cm3 و به‌ترتيب 0.88 و 0.1MJ/m3 است. بنابراين، ظرفيت جذب انرژي اسفنج به چگالي و محدوده تنش وابسته است كه حداكثر تنش مجاز اسفنج بر اساس چگالي آن تعيين مي‌شود.
چكيده لاتين :
Hypothesis: High energy absorption capacity of rubber foam, during the large compression deformations of cell structure, is an important variable that is considered by engineers as a design criterion. In this respect, the energy absorption behavior of acrylonitrile butadiene rubber (NBR) foam with different densities was studied by efficiency and acutest parameters.
Methods: The closed cell NBR foams with densities of 0.51, 0.63, 0.72 and 0.79 g/cm3 were prepared by changing the amount of compound in the equal volume of the mold. The cell morphology and compressive properties of the foams were analyzed by scanning electron microscopy (SEM) and compression tests, respectively.
Findings: The cell morphology analysis has indicated that by decreasing the foam density, the average cell diameter becomes larger, the number of cells per unit volume decreases and the cell size distribution becomes heterogeneous. In the compression test, by decreasing density from 0.79 to 0.51 g/cm3, the plateau stress decreases from 750 to 246 kPa and the corresponding stress with the maximum efficiency decreases from 1.13 to 0.27 MPa. In the low stress range, 0.3 MPa, by decreasing density from 0.79 to 0.51 g/cm3, the energy absorption of foam changes from 0.39 to 0.009 MJ/m3. As a result, in the low stress range, lower density foams show more energy absorption. While in the high stress range, higher density foams absorb more energy. For example, in the 1.3 MPa stress, the energy absorption of foams with the density 0.51 g/cm3 and 0.79 g/cm3 is about 0.88 MJ/m3 and 0.1 MJ/m3, respectively. Therefore, the energy absorption capacity of the foam depends on the density and stress range, which determines the maximum allowable stress of the foam based on its density.
