Lightweight aluminum foams have a wide range of industries application as good energy and acoustic absorbers. The current state of the art with regards to the production of metallic foams is reviewed, with direct foaming of Al melt processing and a CaCO3 foaming agent used to generating lower material cost, a relatively low level of impurity presence, more uniform and finer cell structures to produce semi-industrial aluminum panel foams and consequently structure properties investigated. Calcium carbonate is found to be a highly effective foaming agent for aluminium and silicon carbide used to stabilise foam structure added to the aluminum molten so led to defects elimination, which result significant reduction in the thickness of melt drainage to achieve more uniform foams. Structure properties investigated at various thicknesses and cell sizes indicated that by enhancing the thicknesses and decreasing cell sizes caused improvement of Al-foam panels. Optical microstructure(OM) and cells distribution quality of samples measured and the cell size (Dm) calculated with image analyzer by microstructural image processing (MIP) software furthermore, scanning electron microscopy (SEM) images of SiC particles to evaluate two parameters of melt drainage and foam expansion as criterions the notable fall in large cavities subsequent uniform cellular which result in desirable distribution of SiC particles on interior surface of cells. Furetheremore, Compressive deformation foams has been studied. Manuscript profile

در این پژوهش با استفاده از روش فوم سازی مستقیم مذاب با کمک عامل فوم ساز کربنات کلسیم (CaCO3) و با مقادیر مختلف ذرات پایدارساز و تقویت‌کننده SiC فوم کامپوزیتی زمینه آلومینیومی تولید گردیده است. چگالی فوم‌های تولیدی 0.5 گرم بر سانتیمتر مکعب اندازه‌گیری شد. سپس در محدوده حرارتی مختلف 100، 200، 300 و 400 درجه سانتی گراد و با نرخ کرنش متوسط 0.1s-1 تحت تغییر شکل فشار تک ‌محوری قرار داده شد. نتایج حاصل نشان می‌دهد که در دمای ثابت تغییر شکل، با افزایش کسر حجمی ذرات SiC، تنش تسلیم، تنش مسطح و میزان جذب انرژی افزایش، و با افزایش دما کاهش می یابد. همچنین افزایش میزان ذرات تقویت‌کننده سبب دندانه ای شدن منحنی سیلان شده است، که بیان‌کننده افزایش تردی دیواره سلولی فوم می‌باشد. Manuscript profile

امروزه پنل های ساندویچی با هسته فوم آلومینیومی به عنوان ساختاری سبک با قابلیت جذب انرژی بالا، کاربـرد فـراوانی در اجـزای ضربه گیر پیدا نموده اند. در این تحقیق ابتدا فوم کامپوزیتی زمینه آلومینیومی با ذرات تقویت کننده و پایدارساز کاربید سیلیسیوم و با استفاده از فوم سازی به روش ذوبی توسط عامل فوم ساز کربنات کلسیم تولید گردید. چگالی محصولات فومی تولیدی در حدود 63/0 گرم بر سانتیمتر مکعب اندازه گیری شد. مطالعات ریزساختاری توسط میکروسکوپ نوری و الکترونی روبشی بیانگر توزیع یکنواخت سلول ها و همچنین توزیع مطلوب ذرات تقویت کننده کاربید سیلیسیوم در دیواره تخلخل ها می باشد. در ادامه استحکام برشی اتصال چسبی فوم تولیدی به ورق آلومینیومی با استفاده از سه نوع چسب متداول صنعتی از طریق انجام آزمون برش کششی مورد ارزیابی قرار گرفت. به منظور مقایسه دقیق تر، اتصال فوم به فوم و ورق به ورق و مـقاومت برشی فـوم به تنـهایی نیز مورد آزمون قرار گرفت. آزمون برش کششی توسط نرم افزار ABAQUS 6.10.1 تحت شبیه سازی قرار گرفت و نتایج آن با نتایج تجربی مقایسه گردید. علاوه بر این پایداری حرارتی چسب های مصرفی نیز توسط آنالیز ثقل سنجی حرارتی (TGA) بررسی شد و در نهایت بهترین چسب از لحاظ عملکرد مکانیکی و مقاومت حرارتی به منظور استفاده در تولید پنل های ساندویچی با هسته فوم آلومینیومی انتخاب گردید. Manuscript profile

پنل های ساندویچی با هسته فوم آلومینیوم ساختارهایی سبک با قابلیت جذب انرژی هستند که در کاربردهای حفاظت در برابر ضربه نظیر پنل های ساختمانی سبک، مواد بسته بندی و جاذب های انرژی کاربرد دارند. در تحقیق حاضر از آزمون تجربی نفوذ پرتابه سرعت بالا بر روی نمونه های پنل ساندویچی با هسته فوم آلومینیوم A356 و صفحاتی از جنس آلومینیوم و فولاد و نیز نمونه صفحات بدون هسته فومی و فوم آلومینیوم بدون حضور صفحات استفاده شد. پرتابه های مورد استفاده از جنس فولاد با وزن متوسط 8/8 گرم و دارای سر مخروطی شکل با قطر 10 میلیمتر می باشند که با سرعتی بین 202 تا 234 متر بر ثانیه به نمونه پنل ساندویچی برخورد می نمایند. نتایج تجربی نشان دادند که استفاده همزمان از صفحات و هسته فومی در قالب پنل ساندویچی تاثیر قابل توجهی در افزایش میزان جذب انرژی توسط پنل و کاهش سرعت پرتابه دارد. آنالیز المان محدود با استفاده از نرم افزار ABAQUS 6.10 به منظور شبیه سازی آزمون نفوذ پرتابه سرعت بالا با شرایطی مشابه با شرایط آزمون تجربی بر روی مدل هایی از نمونه های مذکور انجام گرفت. توزیع تنش بر روی مدل ها، سرعت پرتابه بر حسب زمان و فاصله از سطح برخورد و نیز انرژی جذب شده توسط نمونه ها از جمله نتایج شبیه سازی می باشند که در این تحقیق ارائه شده است. مشخص گردید که نتایج حاصل از شبیه سازی در مدل های پنل ساندویچی تطابق مطلوبی با یافته های حاصل از آزمون تجربی دارد. Manuscript profile

    پنل­های ساندویچی با هسته فوم آلومینیوم یا کامپوزیت زمینه آلومینیومی، ساختارهایی سبک با قابلیت جذب انرژی هسـتند که در کاربردهای حـفاظت در برابر ضـربه نظیـر پنل­های سـاختمانی سبک، مواد بسته­بندی و جاذب­های انرژی کاربرد دارند. در تحقیق حاضر از آزمون تجربی خمش سه نقطه­ای بر روی نمونه­های پنل ساندویچی با هسته فوم کامپوزیتی Al A356/SiC_p و صفحاتی از جنس آلومینیوم 1100 استفاده شد. اتصال هسته فومی به صفحات با استفاده از سه نوع چسب متداول صنعتی با استحکام اتصال متفاوت، صورت گرفت. حداکثر نیروی لازم برای گسیختگی ناشی از خمش سه­ نقطه­ای، انرژی جذب شده، رفتار خمش، مدل تغییرشکل و نحوه پیوستگی اتصال چسبی از جمله نتایـج حاصل از این تحقیق می­باشد. از نتایج این تحقیق مشخص گردید که حداکثر نیروی لازم برای گسیختگی و نیز میزان انرژی جذب شده برای پنل­های ساندویچی بسته به نوع چسب مورد استفاده، بسیار بیش‌تر از فوم کامپوزیتی بدون استفاده از صفحات است. علاوه بر این در اتصال چسبی مستحکم به دلیل عملکرد بهتر در اتصال­دهی و استحکام بالاتر اتصال، تخریب نمونه از فصل مشترک اتصال صورت نمی‌گیرد بلکه از داخل هسته فومی صورت می‌پذیرد. همچنین با توجه به استفاده از صفحات با جنس و ضخامت یکسان و فاصله تکیه­گاهی مشابه و ثابت در این تحقیق، مشخص گردید که تنها استحکام اتصال در تعیین مدل تغییر شکل و رفتار خمشی پنل­های ساندویچی نقش داشته است. Manuscript profile

پنل­های ساندویچی با هسته فوم آلومینیوم یا کامپوزیت زمینه آلومینیومی، ساختارهایی سبک با قابلیت جذب انرژی هسـتند که در کاربردهای حـفاظت در برابر ضـربه نظیـر پنل­های سـاختمانی سبک، مواد بسته­بندی و جاذب­های انرژی کاربرد دارند. در این پژوهش از آزمون تجربی سوراخ­کاری شبه­استاتیک روی نمونه­های پنل ساندویچی با هسته فوم کامپوزیتی Al A356/SiCp ، صفحه هایی از جنس آلومینیوم 1100 ، نمونه صفحه های بدون هسته فومی و فوم کامپوزیتی بدون حضور صفحه ها استفاده شد. فرورونده بکار رفته از جنس فولاد و دارای سر مخروطی شکل با زاویه 60 درجه، قطر 10 میلی متر و با سرعت سوراخ­کاری بسیار پایین و برابر با 02/0 میلی­متر بر ثانیه انتخاب شد. نتایج تجربی نشان دادند که استفاده همزمان از صفحه ها و هسته فومی در قالب پنل ساندویچی تاثیری شایان توجه در افزایش مقدار جذب انرژی به وسیله پنل دارد. افزون بر ایـن، مشخص شـد که با افـزایش ضخامت هسته فومی و صفحه ها، بیشینه نیروی سوراخ­کاری و انرژی جذب شده به وسیله نمونه افزایش می­یابد. در ادامه آنالیز المان محدود با استفاده از نرم­افزار ABAQUS 6.12 بمنظور شبیه­سازی آزمون      سوراخ­کاری شبه­استاتیک با شرایطی مشابه با شرایط آزمون تجربی روی مدل­هایی از نمونه­های یاد شده انجام گرفت. نتایج شـبیه­سازی شامل تـوزیع تنش روی مدل­ها، منحنی نیرو- جابه­جایی، بیشینه نیروی سوراخ­کاری و نیز انرژی جذب شده به وسیله نمونه­ها ارایه گردید و مشخص شد که نتایج بدست آمده از شبیه­سازی در مدل­های پنل ساندویچی تطابق مطلوبی با یافته­های بدست آمده از آزمون تجربی دارد. Manuscript profile

پنل های ساندویچی متشکل از هسته فوم آلومینیومی و صفحات آلومینیومی، ساختارهایی با قابلیت بالای جذب انرژی می‌باشند. در این پژوهش، آزمون سوراخ کاری جهت بررسی انرژی جذب شده، بر روی نمونه های گوناگون پنل ساندویچی انجام گرفت. در این آزمایش‌ها، تاثیر پارامترهای گوناگون از جمله ضخامت فوم و صفحات بر مقدار انرژی جذب شده، جدا شدن صفحه پشتی از فوم، نیروی مسطح و انحنا (کرنش) ایجاد شده مورد بررسی قرار گرفت. مشخص گردید که با افزایش ضخامت صفحات، انرژی جذب شده، نیروی مسطح، میزان جدایش و کرنش ایجاد شده در صفحه پشتی افزایش می یابد. با افزایش ضخامت هسته فومی نیز مقدار انرژی جذب شده و نیروی مسطح افزایش می یابد، اما میزان جدایش و کرنش ایجاد شده در صفحه پشتی به سبب جذب بیش‌تر انرژی به وسیله هسته فومی، کاهش می یابد.
  Manuscript profile