كلمات كليدي: سازه مشبك كامپوزيتي، خودترميم‌شونده، آزمون خمش سه‌نقطه‌اي، لوله‌هاي موئين شيشهايفهرست مطالبمقدمه1 فصل اول: مروري بر تحقيقات پيشين61-1- سازه‌هاي مشبك كامپوزيتي71-1-1- معرفي سازه‌هاي كامپوزيتي و سازه‌هاي مشبك كامپوزيتي71-1-2- تاريخچه سازه‌هاي مشبك كامپوزيتي141-1-3- روش‌هاي ساخت سازه‌هاي مشبك كامپوزيتي181-1-4- كاربرد سازه‌هاي مشبك كامپوزيتي211-1-5- بررسي قابليت جذب انرژي و مقاومت خمشي صفحات مشبك كامپوزيتي231-2- پليمرها و كامپوزيت‌هاي خودترميم‌شونده281-2-1- معرفي و تاريخچه مواد خودترميم‌شونده281-2-2- روند خودترميمي در پليمرها311-2-2-1- طراحی مواد خود ترمیم شونده311-2-2-2- انواع مكانيزم‌هاي خودترمیمی در پليمرها311-2-2-2-1- خودترميمي ذاتي در پليمرها311-2-2-2-2- خودترميمي غيرذاتي در پليمرها381-2-2-2-3- ارزيابي بازده خودترميمي431-2-3- مروري بر كامپوزيت‌هاي پليمري خودترميم‌شونده حاوي الياف توخالي441-2-4- كاربرد پليمرها و كامپوزيت‌هاي خودترميم‌شونده541-2-4-1- پوشش‌هاي ضدخراش541-2-4-2- صنایع پزشکی551-2-4-3- صنايع هوافضا551-2-4-4- صنايع نفت، گاز و پتروشيمي561-2-4-5- ساير كاربردها561-3- اهداف اصلي از انجام پژوهش57 فصل دوم: مواد، تجهيزات و روش‌هاي آزمايش582-1- معرفي مواد592-1-1- رزين اپوكسي592-1-2- الياف و پارچه شيشه612-1-3- لوله‌هاي موئين شيشه‌اي632-1-4- سيليكون قالب‌گيري652-2- تجهيزات آزمايش662-2-1- تجهيزات مورد نياز براي قالب‌گيري662-2-2- تجهيزات مورد نياز براي ساخت نمونه كامپوزيت مشبك682-2-3- نگهدارنده آزمون خمش سه‌نقطه‌اي702-2-4- دستگاه آزمون خمش سه‌نقطه‌اي732-2-5- سيستم اعمال فشار بر روي نمونه‌هاي كامپوزيتي مشبك742-3- روش انجام آزمايش742-3-1- ساخت قالب سيليكوني762-3-2- روش ساخت نمونه‌هاي كامپوزيتي مشبك خودترميم‌شونده792-3-2-1- محاسبات مربوط به وزن و درصد حجمي مواد مورد نياز براي ساخت نمونه792-3-2-2- برش الياف و پارچه شيشه832-3-2-3- ساخت شبكه خودترميم‌شونده832-3-2-4- ساخت نمونه كامپوزيت‌مشبك (خودترميم‌شونده و شاهد)852-3-2-5- كدگذاري نمونه‌ها892-3-3- تخريب نمونه‌هاي خودترميم‌شونده922-3-4- آزمون خمش سه‌نقطه‌اي93 فصل سوم: نتايج و بحث943-1- نتايج آزمون خمش نمونه‌هاي كامپوزيت مشبك953-1-1- نمونه‌هاي شاهد953-1-2- نمونه‌هاي خودترميم‌شونده1083-1-2-1- تخريب نمونه‌هاي خودترميم‌شونده1083-1-2-2- محاسبه بازده ترميم و تعيين درصد حجمي بهينه مواد خودترميم‌شونده1113-1-2-3- تعيين مدت‌زمان بهينه مورد نياز براي ترميم1203-2- نتايج آزمون خمش نمونه‌هاي اپوكسي مشبك1213-2-1- نمونه‌هاي شاهد1213-2-2- نمونه‌هاي خودترميم‌شونده1253-2-2-1- تخريب نمونه‌هاي خودترميم‌شونده1253-2-2-2- محاسبه بازده ترميم و تعيين درصد حجمي بهينه مواد خودترميم‌شونده1273-2-2-3- تعيين مدت‌زمان بهينه مورد نياز براي ترميم137 فصل چهارم: نتيجه‌گيري و پيشنهادها1384-1- نتيجه‌گيري1394-2- پيشنهادها141 مراجع142 فهرست شكلهاعنوانصفحهشكل 1-1- اجزاي اصلي تشكيل‌دهنده يك سازه مشبك10شکل 1-2- پارامترهای هندسي موثر در طراحی یک سازه مشبک کامپوزیتی11شکل 1-3- سازه مشبک نوع مثلثی (ايزوگريد)12شکل 1-4- سازه مشبک نوع شش‌ضلعی (انيزوگريد)12شكل 1-5- الگوهاي هندسي سازه‌هاي مشبك13شکل 1-6- انواع سازههای مشبک کامپوزیتی14شکل 1-7- برج رادیویی شخوف (1921)16شکل 1-8- نمایی از سازههای مشبک فلزي در بمب‌افكن ولينگتون انگلیسی (1930)17شكل 1-9- هسته فومي مورد استفاده در فرآيند رشته‌پيچي سازه مشبك كامپوزيتي19شكل 1-10- قالب‌هاي لاستيكي شياردار مخصوص رشته‌پيچي سازه مشبك كامپوزيتي19شكل 1-11- قالب پلاستيكي ساخت كامپوزيت مشبك صفحه‌اي ايزوگريد، و روش رشته‌پيچي صفحه‌اي20شکل 1-12- تجهیزات آزمایشگاهی برای انجام آزمون خمش سهنقطهای25شکل 1-13- منحنی نيرو-جابجایی پنل مشبك کامپوزیتی ایزوگرید تحت آزمون خمش سه‌نقطه‌اي25شکل 1-14- نمودار نيرو-جابجايي آزمون خمش سه‌نقطه‌اي پنل ایزوگرید پلیپروپیلن- الیاف شیشه E26شکل 1-15- تجهیزات آزمایشگاهی برای انجام آزمون ضربه دینامیکی27شكل 1-16- رويكردهاي فرآيند خودترميمي الف) ذاتي، ب) آوندي و پ) كپسولي29شكل 1-17- طراحي چرخه ترميم در پليمرهاي خودترميم‌شونده ذاتي33شكل 1-18- نسل جديد پليمرهاي خودترميم‌شونده نوري35شكل 1-19- چگونگي ترميم يك پليمر گرماسخت با استفاده از عامل ترميم گرمانرم36شكل 1-20- مراحل ترميم هيدروژل يوريوپيريمدينون37شكل 1-21- نمايي از فرآيند ترميم در حضور كپسول‌ها (ميكروكپسول‌ها) و كاتاليزورها39شکل 1-22- شماتیکی از خودترمیمی با استفاده از الیاف توخالی40شكل 1-23- طرح شماتيك شبكه‌هاي آوندي42شكل 1-24- (الف) الياف كربن توخالي و (ب) الياف شيشه توخالي44شكل1-25- مكانيزم خودترميمي در كامپوزيت‌هاي پليمري خودترميم‌شونده برمبناي الياف توخالي45شكل 1-26- روش پركردن الياف شيشه توخالي با رزين رقيق‌شده و به‌كمك خلاً46شكل 1-27- (الف) كامپوزيت لايه‌اي شيشه/اپوكسي حاوي الياف توخالي و (ب) رديابي مناطق درحال ترميم با روش رديابي ماوراي بنفش47شكل 1-28- (الف) توزيع آسيب در كامپوزيت لايه‌اي (تورقي شدن)، (ب) ورود رزين حاوي رنگ فلورسنت به ترك‌ها، (پ) آغاز تورقي‌شدن از فصل مشترك الياف توخالي و كامپوزيت و (ت) رشد ترك در امتداد فصل مشترك48شكل 1-29- ابعاد نمونه كامپوزيت خودترميم‌شونده حاوي لوله‌هاي موئين شيشه‌اي49شكل 1-30- ناحيه تورقي‌شده و الياف توخالي شكسته‌شده در نمونه تحت ضربه با انرژي 4ژول50شكل 1-31- لايه مياني خودترميم‌شونده، رزين (آبي رنگ) و هاردنر (قرمز رنگ) و محل قرارگيري لايه در ساندويچ پنل كامپوزيتي51شكل 1-32-نمونه‌هاي ترميم‌شده پس از تخريب ضربه‌اي51شكل 1-33- الگوي موازي و زيگزاگي شبكه‌هاي سه‌بعدي الياف توخالي در كامپوزيت52شكل 1-34- (الف) مكانيزم خودترميمي در واكنش شيميايي كليكي فعال‌شونده با اشعه ماوراي بنفش در لوله‌هاي موئين، (ب) نمونه‌اي از كامپوزيت خودترميم‌شونده و (پ) طرحي از واكنش پليمري ترميم كليكي و ايجاد اتصالات عرضي پس از تابش اشعه ماوراي بنفش53شكل 1-35- فرآيند پركردن لوله‌هاي موئين و ساخت كامپوزيت خودترميم‌شونده54شكل 1-36- اصول کار پوشش ضدخراش طراحی‌شده توسط نیسان موتور در مقایسه با پوشش‌های معمولی55شکل 1-37- شماتیکی از خودترمیمی برمبنای استفاده از پلیمر جاذب آب در تاير56 شكل 2-1- الياف رووينگ تك‌جهته شيشه سري E62شكل 2-2- پارچه شيشه سري Eداراي بافت تاروپود ساده63شكل 2-3- تصوير ميكروسكوپ نوري از مقطع لوله‌هاي موئين شيشه‌اي64شكل 2-4- نماي طولي از لوله‌هاي موئين شيشه‌اي64شكل 2-5- الگوي طراحي‌شده شبكه انيزوگريد براي ساخت شابلون قالب‌گيري67شكل 2-6- شابلون قالب‌گيري از جنس PVC68شكل 2-7- (الف) بشر مخصوص اختلاط رزين و هاردنر و (ب) غلتك مخصوص لايه‌گذاري دستي69شكل 2-8- شماي كلي و ابعاد نگهدارنده آزمون خمش سه‌نقطه‌اي با استاندارد ASTM D726471شكل 2-9- تغييرحالت نگهدارنده آزمون خمش براي رعايت ملزومات استانداردهاي مختلف خمش73شكل 2-10- دستگاه آزمون خمش و قرارگيري نگهدارنده خمش بر روي آن74شكل 2-11- نمودار درختي پروژه كامپوزيت مشبك خودترميم‌شونده75شكل 2-12- مراحل ساخت قالب سيليكوني78شكل 2-13- (الف) الياف رووينگ شيشه مخصوص ريب‌هاي هليكال و (ب) الياف رووينگ شيشه مخصوص ريب‌هاي طولي80شكل 2-14- الياف رووينگ شيشه بريده‌شده براي ساخت نمونه كامپوزيت مشبك83شكل 2-15- شبكه‌هاي خودترميم‌شونده مورد استفاده در ساخت نمونه84شكل 2-16- روند ساخت نمونه كامپوزيت مشبك خودترميم‌شونده88شكل 2-17- روش كدگذاري نمونه‌ها89شكل 2-18- تصوير برخي از نمونه‌هاي اپوكسي مشبك خودترميم‌شونده آماده براي آزمون خمش91شكل 2-19- فرآيند تخريب كنترل‌شده و تخليه لوله‌هاي موئين درون ترك‌هاي ايجاد شده در ريب‌ها92شكل 2-20- نمونه كامپوزيتي مشبك تحت آزمون خمش سه‌نقطه‌اي طبق استاندارد ASTM D726493 شكل 3-1- نمودار نيرو-جابجايي نمونه شاهد تحت خمش سه‌نقطه‌اي96شكل 3-2- توزيع شماتيك تنش در نمونه‌هاي كامپوزيتي مشبك تحت بار خمشي97شكل 3-3- تنش‌هاي كششي و فشاري غيرهم‌جهت و جدايش فصل مشترك بين لايه‌ها تحت آزمون خمش98شكل 3-4- طرح شماتيك حالات ممكن شكست كامپوزيت تحت بارگذاري خمش سه‌نقطه‌اي99شكل 3-5- مكانيزم شكست الياف پيوسته تقويت‌كننده ريب‌هاي طولي تحت نيروي كششي100شكل 3-6- حالت Iشكست (تحت باركششي) در كامپوزيت‌هاي زمينه پليمري تقويت‌شده با الياف پيوسته101شكل 3-7- نمونه كامپوزيت مشبك شاهد در لحظه شكست ريب‌هاي طولي و حداكثر بار خمشي102شكل 3-8- تصوير ميكروسكوپ نوري از سطح شكست الياف شيشه در اثر شكست كششي در ريب طولي103شكل 3-9- لايه‌لايه شدن ريب‌ها در اثر تنش‌هاي برشي بين لايه‌اي در ناحيه 2104شكل 3-10- نمونه كامپوزيت مشبك در ناحيه 3 آزمون خمش سه‌نقطه‌اي105شكل 3-11- لايه‌لايه شدن و كمانش موضعي پوسته تحت تنش‌هاي فشاري ناشي از خمش106شكل 3-12- طرح شماتيك مكانيزم كمانش موضعي پوسته تحت تنش‌هاي فشاري ناشي از خمش106شكل 3-13- (الف) وقوع شكست نهايي در نمونه كامپوزيتي مشبك و (ب) شكست نهايي پوسته در مرحله 4107شكل 3-14- نمودار نيرو-جابجايي فرآيند تخريب نمونه AGSC-R30-HA8-D7109شكل 3-15- فرآيند تخريب نمونه كامپوزيتي خودترميم‌شونده و تخليه لوله‌هاي موئين درون ترك سطحي110شكل 3-16- نفوذ مواد خودترميم به سطح ريب‌هاي طولي در نمونه‌هاي خودترميم‌شونده111شكل 3-17- نمودار نيرو-جابجايي آزمون خمش نمونه‌هاي AGSC-R30-HA5-D0/3/7112شكل 3-18- نمودار نيرو-جابجايي آزمون خمش نمونه‌هاي AGSC-R30-HA8-D0/3/7113شكل 3-19- نمودار نيرو-جابجايي آزمون خمش نمونه‌هاي AGSC-R30-HA11-D0/3/7114شكل 3-20- حداكثر بارخمشي نمونه‌هاي خودترميم‌شونده براساس تغييردرصد حجمي مواد خودترميم116شكل 3-21- بازده ترميم حداكثر بار خمشي در نمونه‌هاي كامپوزيت مشبك خودترميم‌شونده117شكل 3-22- بازده ترميم متوسط نمونه‌هاي خودترميم‌شونده پس از ترميم‌هاي 3 و 7روزه120شكل 3-23- حداكثر بارخمشي قابل تحمل نمونه‌هاي خودترميم‌شونده براساس تغيير مدت‌زمان ترميم121شكل 3-24- نمودار نيرو-جابجايي نمونه شاهد تحت خمش سه‌نقطه‌اي122شكل 3-25- جدايش ريب‌ها از پوسته در ناحيه تمركز بار خمشي در نمونه شاهد124شكل 3-26- خمش Uشكل پوسته در لحظه اتمام آزمون خمش نمونه شاهد و عدم شكست آن125شكل 3-27- ترك ايجاد شده دراثر تخريب در نمونه اپوكسي مشبك و نفوذ ماده خودترميم به درون آن126شكل 3-28- نمودار نيرو-جابجايي فرآيند تخريب نمونه AGSC-R0-HA11-D3127شكل 3-29- نمودار نيرو-جابجايي آزمون خمش نمونه‌هاي AGSC-R0-HA5-D0/3/7128شكل 3-30- تصوير ماكروسكوپي از ترك ترميم‌شده در نمونهAGSC-R0-HA5-D7129شكل 3-31- تصوير ميكروسكوپ نوري از ترك ترميم‌شده در نمونهAGSC-R0-HA5-D7130شكل 3-32- نمودار نيرو-جابجايي آزمون خمش نمونه‌هاي AGSC-R0-HA8-D0/3/7131شكل 3-33- نمودار نيرو-جابجايي آزمون خمش نمونه‌هاي AGSC-R0-HA11-D0/3/7132شكل 3-34- حداكثر بارخمشي نمونه‌هاي خودترميم‌شونده براساس تغييردرصد حجمي مواد خودترميم133شكل 3-35- بازده ترميم حداكثر بار خمشي در نمونه‌هاي اپوكسي مشبك خودترميم‌شونده134شكل 3-36- بازده ترميم متوسط نمونه‌هاي خودترميم‌شونده پس از ترميم‌هاي 3 و 7روزه135شكل 3-37- حداكثر بارخمشي قابل تحمل نمونه‌هاي خودترميم‌شونده براساس تغيير مدت‌زمان ترميم137فهرست جدولهاجدول 1-1- برخي از كاربردهاي سازه‌هاي مشبك كامپوزيتي21جدول 1-2- میزان جذب انرژی ویژه پنل ایزوگرید كامپوزيتي پلیپروپیلن- الیاف شیشه E26جدول 2-1- خواص فيزيكي و ظاهري رزين اپوكسي ML-52659جدول 2-2- مشخصات پخت رزين اپوكسي ML-52660جدول 2-3- خواص مکانیکی رزین اپوکسیML-52660جدول 2-4- مشخصات فيزيكي و مكانيكي رووينگ تك‌جهته شيشه سري E61جدول 2-5- مشخصات فيزيكي و مكانيكي پارچه شيشه سري E62جدول 2-6- مشخصات فيزيكي و مكانيكي لوله‌هاي موئين شيشه‌اي65جدول 2-7- مشخصات سيليكون قالب‌گيري66جدول 2-8- ابعاد قالب سيليكوني و مشخصات نمونه‌هاي كامپوزيتي79جدول 2-9- وزن و طول تك‌الياف تقويت‌كننده ريب‌هاي هليكال و طول81جدول 2-10- وزن رزين و هاردنر مورد نياز براي ساخت يك نمونه كامپوزيت مشبك81جدول 2-11- تعداد واحدهاي خودترميمي مورد استفاده در ساخت شبكه‌هاي خودترميمي84جدول 2-12- مشخصات كامل نمونه‌هاي كامپوزيتي مشبك90جدول 2-13- ملزومات آزمون خمش سه‌نقطه‌اي نمونه‌هاي كامپوزيت مشبك با استاندارد ASTM D726493جدول 3-1- نتايج آزمون خمش سه‌نقطه‌اي نمونه‌هاي شاهد AGSC-R30-HA0-D096جدول 3-2- نتايج آزمون خمش سه‌نقطه‌اي نمونه‌هاي خودترميم‌شونده حاوي 5%حجمي مواد خودترميم112جدول 3-3- نتايج آزمون خمش سه‌نقطه‌اي نمونه‌هاي خودترميم‌شونده حاوي 8%حجمي مواد خودترميم113جدول 3-4- نتايج آزمون خمش سه‌نقطه‌اي نمونه‌هاي خودترميم‌شونده حاوي 11%حجمي مواد خودترميم114جدول 3-5- نتايج آزمون خمش سه‌نقطه‌اي نمونه‌هاي شاهد AGSC-R0-HA0-D0122جدول 3-6- نتايج آزمون خمش سه‌نقطه‌اي نمونه‌هاي خودترميم‌شونده حاوي 5%حجمي مواد خودترميم128جدول 3-7- نتايج آزمون خمش سه‌نقطه‌اي نمونه‌هاي خودترميم‌شونده حاوي 8%حجمي مواد خودترميم131جدول 3-8- نتايج آزمون خمش سه‌نقطه‌اي نمونه‌هاي خودترميم‌شونده حاوي 11%حجمي مواد خودترميم132كامپوزيت‌ها موادي مهندسي هستند كه حداقل از دو جزء غير قابل امتزاج در يكديگر تشكيل مي‌شوند، و خواص آنها همواره از خواص هريك از اجزاي تشكيل دهنده برتر است. استفاده از مواد كامپوزيتي در زندگي بشر به دليل خواص قابل توجه آنها از ديرباز مورد توجه بوده است، كمااينكه در گذشته و براي ساخت بناها از كاه‌گل كه يكي از ابتدايي‌ترين كامپوزيت‌ها به شمار مي‌آيد، استفاده مي‌شده است.اما آغاز توسعه و كاربرد مواد كامپوزيتي پيشرفته در صنايع مختلف به اوايل قرن بيستم بازمي‌گردد، جايي كه كامپوزيت‌هاي زمينه پليمري تقويت‌شده با الياف پراستحكامي نظير كربن و شيشه، به دليل دارابودن ويژگي‌هايي نظير وزن كم، قابليت فرآيندپذيري خوب، پايداري شيميايي در شرايط محيطي مختلف، خواص استحكامي مناسب و وزن كم، مورد توجه بسياري از صنايع نظير صنايع هوافضا، دريايي، خودروسازي، حمل ونقل ريلي و صنعت ساخت لوازم ورزشي قرار گرفتند.همانگونه كه اشاره شد، صنعت هوافضا همواره به دليل خواص قابل توجه سازه‌هاي كامپوزيتي، يكي از مشتريان اصلي اين مواد بوده است. اگرچه به دليل هزينه‌هاي زياد فرآيند ساخت، استفاده از اين مواد فراگير نشده است ولي نياز به موادي با بازدهي بالاتر و وزن كمتر، همچنان موجب تمايل روزافزون به استفاده از كامپوزيت‌ها شده است. بنابراين مي‌توان گفت كه اين مواد در عين سبكي داراي قابليت تحمل بار و سفتي بسيار زيادي هستند.كامپوزيت‌هاي زمينه پليمري تقويت‌شده با الياف پراستحكام با توسعه در قالب سازه‌هاي مشبك كامپوزيتي، نسل جديدي از كامپوزيت‌هاي پيشرفته پركاربرد در صنايع هوافضا را معرفي كرده‌اند. سازه‌هاي مشبك كامپوزيتي، كامپوزيت‌هايي هستند كه به صورت مشبك ساخته مي‌شوند. اين سازه‌ها علاوه بر دارا بودن خواص ويژه يك كامپوزيت پيشرفته به دليل برخورداري از طراحي ويژه هندسي، جذب انرژي و مقاومت به ضربه فوق‌العاده خوبي از خود نشان مي‌دهند.ريب و پوسته اجزاي اصلي تشكيل‌دهنده سازه‌هاي مشبك كامپوزيتي هستند. در اين سازه‌ها ريب‌ها اصلي‌ترين المان‌هاي تحمل‌كننده بار به شمار مي‌آيند. گره‌ها در محل برخورد ريب‌ها تشكيل شده و وظيفه دارند تا تنش‌هاي اعمالي به سازه مشبك را بين ريب‌ها توزيع كنند.قابليت اطمينان، بهره‌وري بالا، بازده وزني زياد و ساير خواص منحصربفرد سازه‌هاي مشبك كامپوزيتي ناشي از طبيعت تك‌جهته بودن خواص در ريب‌هاي آنها است. تحت شرايطي كه ريب‌ها از الياف تقويت‌كننده تك‌جهته ساخته شده باشند، پس از بارگذاري هيچگونه غيريكنواختي در خواص مكانيكي سازه مشاهده نخواهد شد. بنابراين احتمال بروز پديده لايه‌اي شدن در اين سازه‌ها بسيار كم است.پيش‌بيني ظرفيت تحمل بار سازه‌هاي مشبك كامپوزيتي يكي از پارامترهاي مهم در طراحي آنها است. البته به دليل وجود پيچيدگي در خواص ساختاري و مكانيكي اين سازه‌ها، پيش‌بيني ظرفيت تحمل بار آنها بسيار مشكل خواهد بود. اين سازه‌ها نيز همانند ساير مواد تحت بارگذاري‌هاي شديد دچار گسيختگي و شكست مي‌شوند. اما با توجه به طراحي خاص بكار رفته در آنها، تنوع مكانيزم‌هاي شكست احتمالي بسيار زياد خواهد بود. شكست و كمانش ريب‌ها، كمانش ريب‌ها، بروز ترك در ريب‌ها و پوسته، كمانش موضعي و كلي پوسته و تركيبي از مكانيزم‌هاي فوق منجر به گسيختگي سازه‌هاي مشبك كامپوزيتي خواهد شد.نقطه آغاز هر يك از مكانيزم‌هاي شكست احتمالي، تشكيل ريزترك‌ها در ساختار داخلي كامپوزيت است. قرارگيري سازه‌هاي مشبك كامپوزيتي تحت بارگذاري‌هاي شديد منجر به بروز ترك در اين مواد خواهد شد. رشد ترك‌ها تحت بارگذاري‌هاي پيوسته در شرايط كاري منجر به شكست نهايي سازه‌هاي كامپوزيتي مي‌شود.در بسياري از سازه‌هاي كامپوزيتي مشبك مورد استفاده در هواپيماها و سازه‌هاي هوافضايي، فرآيند تعمير و نگهداري همواره با هزينه‌هاي سنگيني همراه است. بنابراين به منظور كاهش هزينه تعميرات سازه‌هاي مشبك كامپوزيتي مورد استفاده در اين صنايع، كاهش زمان خارج از سرويس بودن، و همچنين در جهت افزايش بهره‌وري و طول عمر اين سازه‌ها مي‌توان از مواد خودترميم‌شونده با قابليت تعمير خودكار ترك‌ها در شرايط كاري استفاده نمود. در اينجا واژه‌ي "تعمير" به بازيابي خواص مكانيكي كامپوزيت‌هاي آسيب ديده اطلاق مي‌شود. كامپوزيت‌هاي خودترميم‌شونده بسيار متنوع بوده و از عوامل ترميم‌كننده‌ي گوناگوني تشكيل مي‌شوند. فرآيند خودترميمي در پليمرها و كامپوزيت‌هاي پليمري تقويت‌شده با الياف نيز با الگوبرداري از مكانيزم‌هاي زيستي به چند طريق قابل دستيابي است: استفاده از ميكروكپسول‌هاي پر شده با مواد خودترميم‌شونده، الياف توخالي، شبكه‌هاي آوندي نافذ و يا بكارگيري فرآيندهاي خودترميمي ذاتي با تغيير ساختار مولكولي پليمرها.با توجه به مباحث مطرح شده، هدف آن است كه ميزان بازيابي خواص خمشي و كارايي سيستم خودترميم‌شونده در كامپوزيت‌هاي مشبك خودترميم‌شونده حاوي لوله‌هاي موئين مورد بررسي قرار گيرد. بر اين اساس، در فصل 1 اين تحقيق به مرور تعاريف كلي از سازه‌هاي مشبك كامپوزيتي و مواد خودترميم‌شونده پرداخته مي‌شود و همچنين پژوهش‌هايي كه تاكنون در رابطه با بحث خمش پنل‌هاي مشبك كامپوزيتي و سيستم‌هاي خودترميم‌شونده حاوي لوله موئين (و الياف توخالي) انجام شده است، مورد بررسي قرار مي‌گيرد. در بخش سازه‌هاي مشبك كامپوزيتي، پس از ارائه تعاريف اوليه، تاريخچه‌اي از سازه‌هاي مشبك مطرح شده است. در ادامه روش‌هاي ساخت سازه‌هاي مشبك كامپوزيتي ارائه شده و كاربردهاي آنها مورد بررسي قرار مي‌گيرد. و در انتها، مروري بر مقالات مرتبط با بحث خمش سازه‌هاي مشبك كامپوزيتي و جذب انرژي آنها انجام شده است. در بخش كامپوزيت‌هاي زمينه پليمري خودترميم‌شونده پس از معرفي اوليه پليمرها و مواد خودترميم‌شونده، تاريخچه‌اي از كامپوزيت‌هاي زمينه پليمري خودترميم‌شونده ارائه شده است. در ادامه انواع مكانيزم‌هاي خودترميمي مورد بررسي قرار گرفته است. در قسمت اصلي از اين بخش، مقالات مرتبط با بحث استفاده از لوله‌هاي موئين يا الياف توخالي به عنوان سيستم خودترميم‌شونده در كامپوزيت‌ها به طور كامل مورد بررسي قرار گرفته است. سپس در فصل 2 فصل شرح كاملي از فرآيند تجربي ساخت، تخريب و آزمون خمش سه‌نقطه‌اي نمونه‌ها ارائه مي‌شود. در ادامه و در فصل 3 نتايج بدست آمده از آزمون خمش نمونه‌هاي مشبك خودترميم‌شونده ارائه شده و مورد بررسي و تحليل قرار مي‌گيرند. همچنين بازده ترميم سازه‌هاي مشبك كامپوزيتي حاوي مواد خودترميم‌شونده محاسبه شده است. در پايان و در فصل 4، خلاصه‌اي از دستاوردهاي اين پژوهش تجربي در رابطه با قابليت ترميم سازه‌هاي مشبك كامپوزيتي ارائه شده و به منظور ادامه فعاليت‌هاي پژوهشي در اين زمينه پيشنهاداتي مطرح مي‌شود. فصل اولمروري بر تحقيقات پيشين 1-1- سازه‌هاي مشبك كامپوزيتي1-1-1- معرفي سازه‌هاي كامپوزيتي و سازه‌هاي مشبك كامپوزيتييك ماده‌ي كامپوزيتي داراي ويژگي‌هاي ذيل است:1- از دو یا چند جزء شیمیایی تشكيل شده که در هم حل نشده، با هم واکنش نکرده و ترکیب نمی‌شوند.2- دو جزء اصلی تشکیل دهنده به صورت مخلوط در کنار هم با فصل مشترک مشخص قراردارند.3- خواص كامپوزيت با خواص اجزاي تشکیل‌دهنده‌ي آن متفاوت بوده كه توسط هریک به طور مجزا قابل حصول نيست.مواد کامپوزیتی از دو جزء تشکیل شده‌اند:1- زمینه: جزء پیوسته‌ای که تقویت‌کننده را در خود جای داده و آن را از آثار و آسیب‌های محیطی محافظت کرده و شکل کلی محصول را ایجاد می‌نماید و به هنگام اعمال بار، بار اعمالی را به تقویت‌کننده انتقال می‌دهد.2- تقویت‌کننده: عموماً دارای استحکام بالا و مدول بالایی بوده و درون زمینه قرار گرفته و در برابر بار اعمالی به کامپوزیت از خود مقاومت نشان می‌دهد.مواد کامپوزیتی از نظر زمینه به سه دسته تقسیم می‌شوند که عبارتند از:v زمینه فلزیv زمینه پلیمریv زمینه سرامیکیجهت دستیابی به خواص، قابلیتهای مورد انتظار و افزایش کارآیی سازههای کامپوزیتی، پژوهشهای مختلفی برای نیل به ساختارهای متنوع و متناسب با نیازهای کاربردی به موازات توسعه مواد مرکب صورت گرفته است که در این قسمت به صورت اجمالی به انواع این ساختارها اشاره میشود ]1[.