تصميم تنك هواء مضغوط في المركبات الطائرة بـ composite material

م المصري

عضو جديد
إنضم
25 مايو 2006
المشاركات
5,015
مجموع الإعجابات
25
النقاط
0
بسم الله الرحمن الرحيم



في البداية يجب ان نعلم اكبر مشكلة يمكن ان تواجه مصممي المركبات الطائرة هي الوزن ... فالوزن هو المعضلة الكبري ... لأنه يعني مزيدا من الاجهاد علي المحرك و مزيدا من استهلاك الوقود و له تأثير مباشر علي المدي



لذا اتجه مهندسوا الطيران و الصواريخ و مركبات الفضاء الي محاولة ايجاد آليات جديده و غير تقليدية لتخفيف الوزن ... و لأن علماء و مهندسي الفلزات و السبائك قد وصلوا الي سقف يتحزحز بصعوبة شديدة من حيث تخليق سبائك خفيفة الوزن ... فقد اصبح من الواجب ايجاد طريقة اخري



في هذه الأثناء كان علم composite material ينموا و يترعرع ... و يعني هذا المصطلح ...


المواد المخلقة


و هي مواد تخلط مع بعضها البعض بطريقة معينه فتنتج مادة شديده التحمل للغازات و الضغوط ... و لكنها لا تتحمل الطرقات المباشرة



و لتقريب الامر ... كلنا يعلم بمصطلح الحديد الزهر ... و هو نوع من الحديد يتحمل الشد او الضغط لمستويات قياسية عالية جدا ... و لكن لو طرقته طرقة خفيفة فسينكسر بسهولة



الـ composite material لها نفس النظرية ... تتحمل الشد و الضغط ... و تتحمل الضغوط العالية و درجات الحرارة المرتفعة .... لكن لو ضغطت عليها باصبعك فربما تثقبها او تكسرها



و نظرا للميزة الرهيبة لهذه المادة فقد استخدمت علي نطاق واسع في مجالات الطيران ... و هذه الصورة توضح بعض الأماكن التي استخدمت فيها هذه المادة مركبات الفضاء


1197655397.jpg


و تصنع الـ composite material بطريقة صناعة النسيج بالضبط ..... و لكي نتخيل معا سأريكم صورة نادرة لصناعة غرفة احتراق لصاروخ الـ composite material ... و لا يخفي عليكم معشر المهندسين ... كم يبلغ الضغط داخل هذه غرفة الاحتراق ... و كم تبلغ درجة الحرارة



نشاهد الصورة اولا ثم نتابع الشرح



1197655632.jpg




و ننوه ايضا ان الجزء السفلي من الصوره هو لأعمدة تستخدم في تدعيم هياكل الطائرات و توضع في أماكن داخلية بحيث لا تتعرض لطرقات مباشرة بل تستخدم للتدعيم فقط



اذا ... فكرة صناعة المواد المخلقة تعتمد علي غزل خيوط من مواد مختلفة المواصفات ... من الممكن ان تكون هذه المواد ... مواد بلاستيكية او معدنية او صوفية او غيرها .... و تغزل فوق بعضها البعض في اتجاهات مختلفة ... بزوايا محسوبة بدقة ....



و للتوضيح اكثر : من المعلوم ان كل مادة لها معامل شد و ضغط محدد .... بعدها تتمزق الماده .... الفكره هنا ... هي كيفية تخليق معامل شد و ضغط كبير من مجموعة المعاملات للمواد المغزولة و يتم ذلك بتغيير زوايا الغزل بين الطبقات للحصول علي افضل محصلة ممكنه ... و لو دققنا في الصورة اعلاه لا لاحظنا ان العامل يقوم بعملية الغزل في اتجاهات مختلفة ... محسوبة مسبقا



و هذه بعض الصور ... لغرف احتراق .... مصنوعة من الـ composite material


1197655777.jpg




و



1197655878.jpg



و لكي نتعرف بطريقة ملموسة علي الفارق بين استخدام السبائك المعدنية العادية ... و الـ composite material .... جرت دراسة علي تصميم تنك هواء مضغوط لمكوك فضاء يتحمل ضغط جوي يصل الي 400 بار ... (و ما ادراك ما هذا الرقم )



و باستخدام برامج ANSYS و Cosmos لحساب stress , strain للتنك المصنع بالـ composite material لاختبار مدي تحملها للضغط المطلوب ... جاءت النتائج رائعه ... و سأعرض عليكم صورا لنتائج البرنامج



1197656106.jpg



هذه الصورة خاصة بالـ strain ..... و نلاحظ انها آمنة تماما



يأتي الدور الان علي stress ... ايضا آمن ايضا



1197656210.jpg



الان الي الارقام ...



لو اردنا تصميم هذا التنك بالطريقة التقليدية باستخدام السبائك المعدنية .... فسيكون سمكه 4.9 مم و وزنه 44 كيلو جرام



اما التنك المصمم بالـ composite material فيصل سمكه بالكاد الي 1 مم !!!! ..... و وزنه 13 كيلو جرام !!!!!!!!!!



اسمع كلمة رائع ....



طبعا رائع ....... طيب لماذا رائع



يعني ... تخفيض في الوزن يصل الي ثلاثين كيلو جرام



و هذا بالنسبة لمهندسي الطيران .... منهي الروعة... لأن عقيدتهم ( أي مهندسي الطيران) تؤمن بأن تخفيض واحد كيلو جرام في الوزن ... تعني زيادة واحد كيلو متر في المدي ... مع تثبيت العوامل الاخري



ما رأيكم ؟



(من مشروع تخرجي )



دمتم بود ...
 
التعديل الأخير:

مواضيع مماثلة

م المصري

عضو جديد
إنضم
25 مايو 2006
المشاركات
5,015
مجموع الإعجابات
25
النقاط
0
بسم الله ماشاء الله لاقوة الا بالله

اهلا بمرورك الكريم اخي نزار

و اعتذر عن عدم وضوح الصور فقد سحبتها علي الماسح الضوئي

و خضعت لبعض المعالجات علي adobe و النتيجة توضح اني لست خبيرا علي الاطلاق

في هذا المجال

:)

تحياتي
 

الأمـــل

عضو جديد
إنضم
11 فبراير 2006
المشاركات
25
مجموع الإعجابات
0
النقاط
0
ماشاء الله معلومات قيمه جدا
أكيد كان مشروع تخرج ممتع
تحياااتي
 

جاسر

الإدارة
الإدارة
إنضم
26 مارس 2002
المشاركات
2,335
مجموع الإعجابات
35
النقاط
48
لسلام عليكم ورحمة الله وبركاته,,

رااائع جداً :) جزاك الله خير مووضوع ماتع - تسلم ايدك :) -

حاول تحفظ الصور بنسق: png فهو الأفضل من وجهة نظري


عاطر التحاايا

 

م المصري

عضو جديد
إنضم
25 مايو 2006
المشاركات
5,015
مجموع الإعجابات
25
النقاط
0
اهلا بأخي جاسر ... نورتنا و الله ...
و سأحاول مع الصور مرة اخري كما تفضلت و أشرت
تحياتي العطره
:)
 

م المصري

عضو جديد
إنضم
25 مايو 2006
المشاركات
5,015
مجموع الإعجابات
25
النقاط
0
محاولة تحسين رفع الصور

رفع بامتداد png

1198358857.png

و رفع آخر بامتداد JPEG مع استخدام اعلي جوده ممكنة اثناء التخزين

1198359182.jpg


لو ما زالت المشكله مستمرة
يكون العيب في جهازي بالتأكيد :)
تحيااتي
 

black_horse

عضو جديد
إنضم
1 مايو 2007
المشاركات
4
مجموع الإعجابات
0
النقاط
0
الله يعطيك الف عافية لانو شيء رئع
 

م المصري

عضو جديد
إنضم
25 مايو 2006
المشاركات
5,015
مجموع الإعجابات
25
النقاط
0
اهلا بك .... ايها الحصان الاسود

لك تحياتي
 

مهندس نورس

عضو جديد
إنضم
30 نوفمبر 2006
المشاركات
145
مجموع الإعجابات
0
النقاط
0
لدي استفسار بسيط

اسطوانة الاوكسجين السائل التي تستخدم في مجالات عديدة يكون ضغطها الكلي 250 بار ليكون سائل والسائل ثابت الحجم ومتغير الشكل .

جرت دراسة علي تصميم تنك هواء مضغوط لمكوك فضاء يتحمل ضغط جوي يصل الي 400 بار ..

هل يتحول السائل (الاوكجين) الى حالة صلبة في ضغط 400 بار

وشكرا لتعاونك.
 

م المصري

عضو جديد
إنضم
25 مايو 2006
المشاركات
5,015
مجموع الإعجابات
25
النقاط
0
لدي استفسار بسيط

اسطوانة الاوكسجين السائل التي تستخدم في مجالات عديدة يكون ضغطها الكلي 250 بار ليكون سائل والسائل ثابت الحجم ومتغير الشكل .

جرت دراسة علي تصميم تنك هواء مضغوط لمكوك فضاء يتحمل ضغط جوي يصل الي 400 بار ..

هل يتحول السائل (الاوكجين) الى حالة صلبة في ضغط 400 بار
وشكرا لتعاونك.

الاكسجين لا يستعمل في مجالات الفضاء الخارجي .. كأسجين ...... و ايضا لا يتحول الي صلب في 400 بار
 

مهندس نورس

عضو جديد
إنضم
30 نوفمبر 2006
المشاركات
145
مجموع الإعجابات
0
النقاط
0
يبدو لك لم تفهم استفساري البسيط راجع ما طرحته عزيزي المشرف .

وتأكد من الاجابة قبل وضعها .

وانتظر ردك
 

م المصري

عضو جديد
إنضم
25 مايو 2006
المشاركات
5,015
مجموع الإعجابات
25
النقاط
0
يبدو لك لم تفهم استفساري البسيط راجع ما طرحته عزيزي المشرف .

وتأكد من الاجابة قبل وضعها .

وانتظر ردك

التمس لي العذر مهندسنا الكريم اذا لم اكن قد تفهمت جيدا ما تقصد فأدي الي ذلك الي حديث علمي معطوب ....

هلا تفضلت بتوضيح اكثر تتفصيلا .... و اهلا بك في قسم الطيران

تحياتي :)
 

م المصري

عضو جديد
إنضم
25 مايو 2006
المشاركات
5,015
مجموع الإعجابات
25
النقاط
0
الصور لا تظهر

للاسف اخي ... المنتدي رقي و حدثت بعض المشاكل في الصور
ساحاول اعاده رفع الصور قريبا جدا .... و اشكركك علي مرورك

تحياتي
 
أعلى