جرت يوم الاثنين المصادف 5/6/2023 في قاعة الدكتور منذر الدروبي في قسم الهندسة الميكانيكية مناقشة أطروحة الدكتوراه للطالب مصطفى محمد كاظم والموسومة :
(تأثير حمل الدوران متعدد المحاور على انتشار الشق الديناميكي في ألواح مصفوفة الألمنيوم المركبة) وتألفت لجنة المناقشة من الذوات المدرجة اسمائهم ادناه:
أ.د. حسين جاسم محمد / جامعة الرافدين / كلية الهندسة / قسم الهندسة الميكانيكية / رئيساً
أ.د. اسامة فاضل عبد اللطيف / كلية الهندسة الخوارزمي / قسم هندسة التصنيع المؤتمت / عضواً
أ.م.د. وداد ابراهيم مجيد / كلية الهندسة / قسم الهندسة الميكانيكية / عضواً
أ.م.د. حسام كاظم عبد الامير / كلية الهندسة الخوارزمي / قسم هندسة الطب الحياتي/ عضواً
أ.م.د. ابتهال عباس صادق / كلية الهندسة / قسم الهندسة الميكانيكية / عضواً
أ.د. فتحي عبد الصاحب عبد الحسين / كلية الهندسة / قسم الهندسة الميكانيكية / مشرفاً
ملخص الإطروحة:
في الغالب, تعاني الهياكل و الأجزاء المستخدمة في مجال الطيران و السيارات و التطبيقات المهمة الأخرى خلال فترة خدمتها من أحمال الكلل غير المتناسبة متعددة المحاور, وتعتبر المواد المركبة من شرائح المعدن و الألياف (FML) واحدة من أهم المواد المختارة لتصنيع هذه الهياكل و الأجزاء. لذلك في هذه الدراسة تم دراسة تأثير حالة خاصة من أحمال الكلل متعددة المحاور (حمل شد متردد مع حمل قص ثابت) على سلوك نمو الشق في الصفائح المكونة من شرائح الألمنيوم و الألياف الزجاجية (GLARE) تحليلياً و عددياً و عملياً.
من الناحية العملية, تم تصنيع عينة صفيحة الألمنيوم و الألياف الزجاجية ذات الترميز GLARE_2A 2/1 تحتوي على شق مركزي بإستخدام تقنية القولبة بواسطة جريان الأيبوكسي بمساعدة الفراغ (VARTM). تم تحضير سطح طبقات الألمنيوم بأساليب خاصة الغرض منها تحسين قوة الألتصاق و متانة الكسر بين طبقات العينة.
تم تصميم وتصنيع جهاز كلل متعدد المحاور يتضمن منظومة ميكانيكية و منظومة هايدروليكية و منظومة سيطرة لدراسة نمو الشق و سلوك الفصل بين طبقات الألمنيوم و الألياف الزجاجية الناتج عن ظروف التحميل الخاصة بهذه الدراسة. تم أعتماد طريقة فحص كيميائية أتلافية للتحقق من شكل الفصل بين طبقات الألمنيوم و الألياف الزجاجية عند نهاية أختبار الكلل الخاص بنمو الشق للعينة.
من الناحية التحليلية, تم تطوير نموذج تحليلي يستخدم معادلة Paris للتنبؤ بنمو الشق في طبقات الألمنيوم لعينة GLARE.
من ناحية المحاكاه العددية, تم أستخدام برنامج ABAQUS 2021 لمحاكاة نمو الشق و الفصل في عينة GLARE تحت تأثير ظروف التحميل المذكورة أعلاه.
أشارت النتائج المستحصلة و المتعلقة بالألتصاق بين الطبقات, الى أن هنالك تحسن ملحوظ للعينات التي تم معالجتها بأسلوب هذه الدراسة عند مقارتنها بالعينات الغير معالجة. حيث تصل قوة الألتصاق خمسة أضعاف أعلى من تلك التي تم الحصول عليها من العينات الغير معالجة, كما تصل الزيادة في متانة الكسر بين الطبقات الى تسعة أضعاف.
فيما يتعلق بسلوك نمو الشق لعينات GLARE فأن هنالك تحسن ملحوظ في سرعة نمو الشق (يصل الى 203%) و في عدد الدورات اللازمة لحدوث الفشل بالكامل (يصل الى 192%) وفي أزاحة فتحة الشق (بإغلاق يصل الى 153%) وفي خصائص الأداء الأخرى عند مقارنتها بعينات اللألمنيوم فقط. النتائج المستحصلة من النموذج التحليلي و المحاكاة العددية تمت مقارنتها بتلك المقاسة عملياً, حيث أشارت هذه المقارنة الى توافق جيد بين النتائج المستحصلة و المقاسة , بالإضافة الى أن هنالك تقارب في السلوك مع أقصى أنحراف قدره 8.74% لنمو الشق و 1.859 درجة لزاوية الشق. لم يُلاحظ أي فشل في الألياف عملياً و ذلك يتفق مع ما تم فرضه تحليلياً و عددياً.
