Abstract
Composite materials reinforced with vegetal fibers appear to be a good alternative for engineering applications. The objective of this work was to develop a 2D mechanical model for the vegetal fibers-reinforced composite materials. This approach gives more possibilities for combining the two different materials without any more experimental tests for each kind of composition and position of the fibers. It's a two-dimensional theory taking into account the one-dimensional behavior of the fibers, but considered, geometrically, as a two-dimensional system. The vegetal fibers are considered as simple cords and they are represented by an equivalent geometrical surface having the mechanical characteristics, including bending property and the coupling between twist-extension. The analytical solutions can be used to determine the optimization parameters leading to maximize the stress in the vegetal fibers and minimize it in the matrix
چکیده
مواد کامپوزیت تقویت شده با الیاف گیاهی یک گزینه خوب برای کاربردهای مهندسی به حساب می‌آیند. هدف مقاله پیش رو، توسعه یک مدل مکانیکی دو بعدی برای مواد کامپوزیت تقویت شده توسط الیاف گیاهی است. این روش امکانات بیشتری برای ترکیب دو ماده مختلف ایجاد می‌کند که نیازی نیست برای هر نوع ترکیب و موقعیت الیاف آزمایش تجربی بیشتری انجام شود. این روش یک تئوری دو بعدی است که رفتار یک بعدی الیاف را درنظر می‌گیرد ولی از نظر هندسی به عنوان یک سیستم دو بعدی منظور می‌شود. الیاف گیاهی به عنوان رشته‌های ساده‌ای در نظر گرفته و توسط یک سطح هندسی معادل بیان می‌شوند. این سطوح دارای مشخصات مکانیکی شامل مشخصه خم و کوپلینگ اتصال بین پیچش و کشش هستند. برای تعیین پارامترهای بهینه سازی به منظور بیشینه کردن تنش در الیاف گیاهی و به حداقل رساندن آن در ماتریس ، راه حل‌های تحلیلی‌ای می‌توان در نظر گرفت.
1-مقدمه
مواد تقویت شده توسط الیاف گیاهی مورد توجه بسیاری از تحقیقات اخیر در زمینه کامپوزیت قرار گرفته است. این کامپوزیت‌ها مزایای بسیاری نسبت به الیاف شیشه‌ای مرسوم و یا مواد معدنی دارند. از جمله این مزایا می‌توان به قیمت و چگالی کمتر، مناسب برای محیط زیست، خواص مکانیکی مشخص قابل قبول و زیست تخریب پذیری آن‌ها ذکر کرد. استفاده از الیاف گیاهی به دلیل تقاضای رو به رشد بازار به سمت صرفه جویی در انرژی و قابلیت بازیافت، رونق گرفته است که با کاهش وزن در مصرف انرژی از لحاظ اقتصادی صرفه جویی می‌شود...