دانلود تحقیق توسعه تکنولوژی فرآوری TSC در نساجی

توسعه سریع تركیبات ساختاری نساجی (TSC ها) بازار و فرصت های پژوهشی جدیدی را برای صنعت نساجی و دانشمندان این رشته ایجاد كرده است. تركیبات نساجی سه بعدی، بر طبق، یكپارچگی ساختاری شان دارای یك شبكه دسته تارها در یك حالت یكنواخت می باشد، كه نتیجه آن افزایش قدرت درون بافتی و بین بافتی، انعطاف پذیری بیشتر تشكیل شكل ساختاری پیچیده و امكان بیشتر تولید قطعات بزرگ با هزینه كمتر در مقایسه با تركیبات سنتی است. سختی و استحكامل بیشتر همراه با وزن كمتر باعث افزایش كاربرد آنها در صنایع هوا فضا، خودروسازی و مهندسی شهری شده است. پیش بینی شده است كه بهبود تكنولوژی های فرآوری و تركیب آنها با تكنولوژی‌های ساختار هوشمند منجر به رشد صنعتی عمده در قرن بعد با استفاده از به چالش افتادن وضعیت فلز است  دیگر مواد متداول مهندسی گردیده است.

یك موفقیت در توسعه تكنولوژی فرآوری TSC به درك بهتر رابطه خواص- ساختار پردازش دارد. یك گام مهم در این جهت نظارت بر توزیع تنش/ كرنش داخلی در زمان واقعی در طول فرآوری اجرای منسوج و جامد شدن متعاقب آن تا ساختارهای نهایی است. مسئله مهم دیگر در كاربرد TSC ها حساس كردن آنها به شرایط داخلی سلامت و محیطی خارجی آنها است. تجمیع شبكه های حسگری در داخل ساختارهای تولید- تقویت اولین گام برای هوشمند ساختن مواد محسوب می شود. علاوه بر این، پیچیدگی ساختار TSC مثل اثر پوست- هسته تركیبات تابیده سه بعدی كاراكتریزه كردن مواد را امری دشوار ساخته است.

در گذشته اندازه گیری توزیع تنش/ كرنش داخلی یك چنین ماده ای پیچیده با استفاده از روش های متداول مانند معیار كرنش و حسگرهای فرابنفش تقریباً غیرممكن شده است. به علاوه، نیاز به بعضی انواع شبكه حسگری در این ساختارها لحاظ شده است تا وسیله‌ای باشد برای (1) نظارت بر توزیع تنس داخلی TSC های insith در طول فرایند تولید، (2) اجازه دادن جهت نظارت سلامت و ارزیابی آسیب TSC ها در طول خدمات  و (3) قادر به ساختن یك سیستم كنترلی برای نظارت فعال و واكنش نشان دادن به تغییرات محیط كاری.

تكنولوژی های فیبر نوری كه ارائه دهنده كاركردهای انتقال سیگنال و حسگری با هم است. در سال های اخیر توجه زیادی را به خود جلب كرده است، به ویژه در ساختارهای بتن هوشمند شامل بزرگراه ها، پل ها، سدها و ساختمان ها. تعدادی از پژوهشگران از تكنولوژی حسگرهای فیبر نوری (FOS) برای نظارت بر فرآیند تولید و ارزیابی سلامت ساختار تركیبات الیافی تقویت شده استفاده كرده اند. از آنجایی كه فیبرهای نوری دارای اندازه كوچك و سبك وزن، ساختار با تارهای منسوج و آماده مشمول یا حتی بافته شدن درون TSC ها هستند، مطمئن ترین وسیله برای تشكیل شبكه حسگری ذكر شده در بالا می باشند.

این فصل مروری بر انواع مختلف حسگرهای فیبرنوری، مسائل عمده تركیبات منسوج هوشمند تجمیع شده با حسگرهای الیاف براگ (Bragg) كه زوج دما و كرنش است، ابزار اندازه گیری كرنش چند محوری، مسائل مربوط به اعتماد پذیری و مؤثر بودن اندازه گیری و همچنین سیستم های مختلف اندازه گیری برای تركیبات منسوج هوشمند تجمیع شده با حسگرهای نوری فیبر.

2- فیبرهای نوری و حسگرهای نوری فیبر

به طور طبیعی، یك فیبرنوری شامل یك هسته است كه اطراف آن یك روكش كاری صورت گرفته كه شاخص شكست آن كمی كمتر از شاخص مربوط به هسته می باشد. این فیبر نوری در طول فرایند ترسیم با یك لایه محافظ پلیمری، پوشیده شده است. درون هسته فیبر، اشعه های نور تابیده شده روی هسته- روكش با زوایای بزرگتر از زاویه بحرانی به صورت كلاً داخلی منعكس شده و از داخل هسته و بدون شكست هدایت می شوند. شیشه سیلیكا متداول ترین ماده برای الیاف نوری است، جایی كه روكش كاری به طور طبیعی با سیلیكای خالص گداخته صورت می گیرد و هسته از سیلیكای داپ تشكیل شده كه حاوی چند مول ژرمانیم می باشد. سایز ناخالصی ها مانند فسفر را نیز می توان مورد استفاده قرار داد. جذب خیلی كم در یك فیبر ژرمانوسیلیكات همراه با یك حداقل ضریب افتدر و یك حداقل مطلق  در  صورت می گیرد. بنابراین نور در دو پنجره ده ها كیلومتر از طریق فیبر انتقال می یابد، بدون اینكه افت زیادی در یك شرایط هدایت صحیح به وجود می آید. به همین علت است كه امروزه فیبر نوری جایگزین سیم كواكسیال مسی به عنوان وسیله انتقال برتر امواج الكترومغناطیس نشده و انقلابی در ارتباطات جهانی ایجاد كرده است.